在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。相比全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶能将HCD酶切成更小片段,破坏核小体结构。广东培养基条件中盐核酸酶
ArcticZymes Technologies有两条产品线,分别针对分子诊断和生物药物生产两个领域。在分子诊断领域,产品有虾碱酶(SAP)、UNG酶、等温扩增酶(IsoPol)、连接酶、蛋白酶、内切核酸酶及外切核酸酶等,涉及核酸抽提、扩增及测序等应用。在生物药物生产领域,全球创新的盐活性核酸酶(Salt Active Nucleases, SANs)系列产品以其独特优势,在细胞基因药物及RNA药物生产中表现出更好的性能。其中,盐活性核酸酶SANs系列产品包含两款产品,分别是SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶;两款酶的差别在于发挥酶活的盐浓度范围分别是生理盐浓度范围和400-600mM高盐浓度范围。上海ArcticZymes中盐核酸酶70950-150M-SAN HQ中盐核酸酶的生产用原辅料是Non-animal和Non-plant来源的。
细胞基因药物领域的进展使得对高质量基因转移技术的需求急剧增加,包括高质量慢病毒载体(LV)的大规模生产。宿主细胞DNA残留(HCD)是一类主要的工艺相关杂质,对下游纯化带来很大挑战。根据相关法规要求,需要去除HCD才能达到临床级LV。HCD去除是通过核酸酶处理联合下游工艺(DSP)共同实现的。文章作者研究了两款核酸酶M-SAN HQ中盐核酸酶(ArcticZymes Technologies)和Benzonase(Merck)对HCD去除效率的差别,其下游工艺包含过滤澄清及TFF超滤。
核酸酶活性受到很多因素影响,如盐浓度、pH、底物、温度等。因此,不同客户、不同项目中核酸酶的使用条件都不一。目前,生物制药行业对Benonase全能核酸酶的使用比较熟悉,如生理盐或低盐浓度、脱盐操作等。对于大部分使用Benzonase的项目,使用M-SAN HQ中盐核酸酶可以完全替代,而且温度、Mg2+浓度等条件不用做任何调整,同样酶量的M-SAN HQ对宿主细胞DNA(HCD)的去除效果更好、病毒载体得率更高。经过工艺优化后,可以将M-SAN HQ中盐核酸酶的用量减少到原来的1/3-1/2,且HCD去除效果及产品得率更高。M-SAN HQ中盐核酸酶终产品放行检测包括microbe、Fungus及内毒检测等;
M-SAN HQ中盐核酸酶发挥酶活性的条件比较广。例如,该酶适宜的盐浓度(NaCl)范围是0mM-225mM,能耐受400mM NaCl浓度。适宜反应温度为20℃-37℃,能耐受4℃-40℃。Mg2+浓度大于0.5mM即可,在4-15mM范围即可表现更高活性。跟其他核酸酶不同,M-SAN HQ中盐核酸酶不是碱性核酸酶,其适宜pH为7.2-8.7,能耐受6.3-8.7。综合这些特点,在生理盐条件下,M-SAN HQ的酶活是传统全能核酸酶的5倍左右。因此,可以说M-SAN HQ是更适合生理盐条件下的核酸酶。在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,M-SAN HQ中盐核酸酶即可表现较高核酸酶活性。福建等渗条件中盐核酸酶70950-150
宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中组蛋白通过离子作用及疏水作用与DNA紧密结合;广东培养基条件中盐核酸酶
市售的M-SAN HQ中盐核酸酶有三个规格,分别是25kU、500kU及5MU,分别满足研发初期及大规模生产各阶段的要求。通过SDS-PAGE检测蛋白纯度在99%以上。基于ArcticZymes Technologies的30年的酶学开发及大规模生产经验,M-SAN HQ的生产体系稳定,产品纯度高,批次一致性好,无蛋白酶活性。厂家开发出特异的缓冲液体系,使M-SAN HQ保存起来更加稳定,-15℃ - -30℃条件下保存4年没有活性下降。研究数据表明,经过5-6次的反复冻融,M-SAN HQ中盐核酸酶活性没有明显变化。广东培养基条件中盐核酸酶
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