mRNA作为一种治疗性或预防性的药物产品,结构如图1所示,5’端帽子结构有2个最主要的功能:
一:在细胞中招募蛋白翻译机器,使得mRNA翻译表达出特定生物学功能的蛋白质。
二:提升mRNA稳定性,避免被细胞内的核酸内切酶降解。
可以保持mRNA在翻译、拼接、聚腺苷酸化以及从细胞核导出等各环节中稳定性,并赋予体外转录mRNA对5’到3’外切核酸酶的抗性,从而延长mRNA的半衰期,因此检测mRNA的加帽效率毫无疑问是mRNA生产工艺质量分析里面最关键的指标之一。
图1. mRNA结构示意图
1.基于RNase H的mRNA加帽率分析技术流程
质谱是目前检测加帽率最有效的途径,且质谱平台在生物制药领域具有一定的通用性。
明捷医药已建立mRNA加帽率检测的完整能力,包括起始的探针设计、样品前处理、LC-MS检测、数据分析和方法验证等,检测流程见图2。
图2.RNase H酶介导的加帽率检测流程
案例分析
1.优化实验过程提高切割位点的特异性
基于RNase H切割得到的5’末端序列,是当前工艺中常用的加帽率检测法,也是美国药典(USP)推荐的加帽率检测方法。但有报道显示,RNase H切割位点的专一性较差,影响结果的重复性。为解决这一问题我们进行了相关的方法优化,以提高检测方法的可靠性。我们有完整的优化流程,如图3 所示,a图中加帽峰去卷积后得到的数据中显示RNase H切割位点的特异性较差,b图中显示经过优化RNase H切割位点的特异性明显提高。
图3. a.表示未经方法优化酶切得到的去卷积图
b.表示经过方法优化后酶切得到的去卷积质谱图
2.不同工艺加帽率检测结果
目前加帽方式用的比较多的是酶法加帽和共转录加帽法,如图4所示,我们对于两种加帽方法检测到的图谱和数据如下所示。
图4. 酶法加帽和共转录加帽法示意图
3.检测方法的准确性评估
加帽方法的准确性的评估,采用在加帽率样品中加入一定量未加帽的样品,加标回收后,计算准确度,符合标准。
我们在mRNA加帽率检测分析中有丰富的经验,从最初的探针设计、前处理、LC-MS检测和数据分析以及方法验证有整体的解决方案,具备完整的mRNA加帽率检测的能力。
来源:明捷医药
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