一般来说,生物生产工艺用的核酸酶以BenzonaseTM(BenzonaseTM是Merck的注册商标)为主,能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA。该酶来自于大自然界普遍存在的S.Marcescen,通过E.coli发酵生产得到。该酶的适宜反应条件是低盐浓度范围(<100mM盐浓度),且酶活随着盐浓度上升而下降,在300mM盐浓度时酶活几乎丧失。对于细胞基因药物常用的两种病毒载体LV和AAV,LV由于含有脂包膜结构一般都在生理盐条件下存在,而AAV在高盐条件下不易团聚、更稳定。而在生理盐浓度及更高浓度条件下,Benzonase活性受到抑制。中盐核酸酶具有纯度高(≥99%)、 内毒水平低(<0.25EU/1kU)的特点;北京上海倍笃生物中盐核酸酶70950-160
通过三质粒瞬转体系生产病毒载体,会引入宿主细胞DNA残留(HCD)、蛋白残留(HCP)、工艺杂质(如antibiotics、核酸酶等外源物质)等污染,存在潜在的致瘤性和免疫原性等风险。药品监管机构一般允许生物制品中存在10ng/dose以下的残留DNA。此外,根据杂质来源、工艺以及产品类型不同,也会对HCD限度做不同要求。为了达到这个要求,一般通过核酸酶处理和色谱联用的方法。一般在细胞培养液裂解/收获、澄清收获及超滤浓缩等环节加入核酸酶处理,需要工艺摸索来确认处理方式。上海生理盐条件中盐核酸酶70950中盐核酸酶能够将单链及双链的DNA及RNA,消化成5个碱基为主的寡核苷酸oligos。
Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ,中盐核酸酶),是用Pichia pastoris表达的重组非特异内切核酸酶,广泛应用于生产工艺流程中,在生理盐条件下去除双链及单链的DNA及RNA。这款核酸酶的适宜pH范围很广(pH 7.2-8.7),且在125-250 mM盐浓度内具有适宜活性。在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,直接加入M-SAN HQ即可表现高核酸酶活性。相比传统的全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶在生理盐条件下,对HCD的去除更高效、更彻底。因此,M-SAN HQ中盐核酸酶非常适合部分病毒载体(如慢病毒、逆转录病毒及溶瘤病毒等)的生产。
Mayer等(2023)以measles virus(麻疹病毒,MV)为例,评估了四种不同核酸酶(BenzonaseTM、DeneraseTM、M-SAN HQ中盐核酸酶及SAN HQ高盐核酸酶)对于染色质DNA去除的效果。Vero细胞通过微载体贴壁培养来生产麻疹病毒MV,72hr后收获上清液,使用3µm cellulose filter(Sartorius)过滤后分装多份,置于-80℃保存便于后续使用。在解冻后的上清中调节对应盐浓度,并加入50 U/ml核酸酶,37℃孵育2hr进行消化,消化后留样;将消化后上清液过Capto Core 700 (Cytiva)柱子,收集流穿液,之后洗杂、洗脱,并分别留样。通过SDS-PAGE分析发现,相比Benzonase等传统核酸酶,在生理盐条件下M-SAN HQ中盐核酸酶更高效将染色质DNA剪切成更小片段,甚至将核小体DNA剪切更彻底。Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ),中文名称中盐核酸酶。
慢病毒大规模纯化的捕获步骤包括:膜过滤澄清,随后切向流过滤/超滤或者体积排阻色谱浓缩。此外,需用核酸酶(benzonase或M-SAN HQ中盐核酸酶)来去除细胞残留的、质粒来源的DNA污染。这两个步骤顺序可以调整,依据项目工艺而定。两种工艺路线各有优缺点:先用核酸酶消化的优点是可去除大的DNA片段,且后续步骤可以去除残留核酸酶;但所用的核酸酶的量也非常大。与此相反,将核酸酶步骤后置的优点是大幅降低核酸酶的量(成本降低);但后面的步骤必须有将核酸酶去除的能力。此外,后期用核酸酶的缺点是核酸污染可能会结合慢病毒颗粒形成沉淀,进而导致慢病毒在纯化中流失,从而影响得率。致力于从深海microbe中识别新的冷适应酶,用于分子研究、IVD和biopharma领域。辽宁培养基条件中盐核酸酶70950-150
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。北京上海倍笃生物中盐核酸酶70950-160
ArcticZymes Technologies产品大都来源于深海microbes中,具有一些共同的特性。1. 热不稳定性,使酶产品相对容易失活,简化工作流程,方便自动化过程;2. 低温活性,即在低温或常温下具有更高活性,缩短酶与底物的孵育时间,提高反应速度及效率;3. 耐盐特性,是指大部分酶产品能耐受较高的盐浓度,拓宽反应体系范围选择,在特殊体系的应用场景下具有更为出色的性能表现;4. 独特特性,极限酶类产品能够在非常规条件下进行酶促反应,让一些反应从不可能变为可能。北京上海倍笃生物中盐核酸酶70950-160
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