隨著mrna在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用不斷拓展,其應(yīng)用越來越廣闊。其中,在car-t細(xì)胞治療、car-nk技術(shù)、疫苗等領(lǐng)域的研究成為熱點(diǎn)(下圖)。而牛痘病毒加帽酶能給mrna加帽,大幅提高mrna的穩(wěn)定性和啟動(dòng)mrna的翻譯。體外加帽嵌合抗原受體(car)的mrna,在免疫細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá),高效識(shí)別癌細(xì)胞。同理,牛痘病毒加帽酶在mrna疫苗的應(yīng)用中也是對(duì)外源抗原mrna進(jìn)行加帽,使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)。
mrna加帽在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
真核生物體內(nèi)會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)錄形成的mrna進(jìn)行加帽,即在mrna的5’端添加一個(gè)甲基化的鳥苷酸帽子(m7gpppn結(jié)構(gòu)),從而保護(hù)mrna免遭核酸外切酶的攻擊以增加mrna的穩(wěn)定性,并且協(xié)助mrna與核糖體的結(jié)合以促進(jìn)翻譯起始。生物體內(nèi)的帽子結(jié)構(gòu)有cap0,cap1,cap2三種形式,三者的關(guān)系如下圖。牛痘病毒加帽酶能夠在mrna的5’端添加cap0帽子,再使用甲基轉(zhuǎn)移酶處理即可得到cap1帽子。
三種帽子的結(jié)構(gòu)
牛痘病毒加帽酶能夠在一小時(shí)之內(nèi)對(duì)mrna進(jìn)行加帽,效率達(dá)到100%,并且方向正確。它同時(shí)兼具mrna三磷酸酯酶活性、鳥苷?;D(zhuǎn)移酶活性和niaopiaoling甲基轉(zhuǎn)移酶活性。而這三種酶活性是由d12和d1兩個(gè)亞基構(gòu)成(下圖)。其中,d1亞基具有rna三磷酸酶和鳥苷轉(zhuǎn)移酶活性;d12亞基具有鳥pialling甲基轉(zhuǎn)移酶活性。
牛痘病毒加帽酶的結(jié)構(gòu)和加帽過程
mrna的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域,特別是2019病毒的出現(xiàn),掀起了行業(yè)內(nèi)對(duì)mrna疫苗研發(fā)的浪潮,moderna、上海斯微生物、nih等國內(nèi)外機(jī)構(gòu)都積極的投入研究(見公眾號(hào)相關(guān)閱讀,mrna疫苗)。近岸蛋白質(zhì)開發(fā)的加帽酶系統(tǒng),能夠在體外高效加帽mrna,目前已經(jīng)應(yīng)用在car-t細(xì)胞和mrna疫苗研究之中,獲得客戶的*。
更多相關(guān)產(chǎn)品