RNase概念
核糖核酸酶(Ribonuclease,RNase)指能水解核糖核酸(RNA)磷酸二酯键的酶,是具有催化功能的核酸内切酶,反应产物为单核苷酸和寡核苷酸。
RNase是一类普遍存在的酶,真核生物、古细菌和细菌中至少存在21种类型的RNA酶,在基因表达和调控、基因组复制和维持、宿主防御、应激反应、病毒感染等生物学过程中发挥重要作用。据报道,RNase能改变宿主细胞新陈代谢,抑制病毒合成,在体外能抑制流感病毒增殖,在鸡胚内能抑制痘苗、疱疹病毒形成。
RNA酶家族包括RNase A、RNase T1和RNase H等。其中,RNase A是使用最为广泛的一种核糖核酸酶,最初是从牛胰腺中发现,可在胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)残基处特异性降解单链RNA。RNase A在多种反应条件下均具有活性,可以切割单链RNA、双链RNA以及RNA-DNA杂交体中的RNA链。
RNase污染的来源、危害、预防
RNase不仅广泛存在于原核和真核生物的组织和细胞中,就连实验环境和许多生物材料中也无一例外。实验室中RNase污染的来源主要包括外源性和内源性两种。常见的外源性污染源有:实验用水与缓冲液、枪头与离心管、酶及其他相关试剂和耗材等;实验大环境的污染,如空气、灰尘和大多数物体的表面;实验人员的毛发、皮肤碎屑、汗液和唾液等。内源性污染源则是指生物样品中含有的内源性RNase。
已知RNase能够催化RNA降解为单核苷酸,且RNA样本中微量的RNase污染也足以导致其完全降解,从而导致有价值的样本丢失或干扰实验。小到研发阶段的单个实验操作、实验室环境,大到生产阶段的商品化试剂、商业化制剂等,都极易发生RNase污染。RNase污染会迅速降解实时荧光定量PCR、cDNA克隆和mRNA合成研发等实验中的重要样本,导致实验数据丢失以及研发的时间成本和费用成本损耗等。因此,RNase污染的检测是分子实验室环境、实验试剂和生物制品的制备等各个环节都需要进行的检项。
RNase污染可以从源头预防,一方面严格控制外源性RNase污染,另一方面最大限度地抑制内源性的RNase。控制外源性RNase污染的方法:操作人员全副武装,实验戴手套,且触摸门把手、普通物体表面后更换手套;使用专业仪器与试剂,尽量使用RNase-free的试剂和耗材;选择RNase-free的实验操作环境等。控制内源性RNase污染的方法:样本保存方面,获取样本后若不直接提取RNA,要及时用液氮冷冻存于-80℃,并尽早开展实验,使RNA的降解最小化;添加抑制剂方面,在细胞裂解液中加入RNase抑制剂,最大限度地降低细胞破碎过程中所释放的RNase的活性。
RNase检测方法和法规监管要求
随着生物制药行业的快速发展,国家对生物制品的质量安全性管控也更加严格。与此同时,包含新兴的mRNA疫苗研究等在内的生物医药研发型和服务型企业,在药物开发和生产过程中也越来越重视质量把控。
由于RNase无处不在,并且会降解RNA,对许多涉及RNA的研究造成影响。因此,在研发与生产过程中,对外来物料、耗材和环境等进行RNase残留检测成为了关键质控指标。
通过对文献、法规等的调研发现:RNase具体检测方法在《中国药典2020版》、《USP43》和《EP10》等文件中尚无明确规定。
目前,常见的RNase污染检测方法主要有:核酸水解-紫外分光光度法、核酸水解-凝胶电泳法、高效液相色谱(HPLC)和电化学法等。前两种方法均存在检测灵敏度偏低、操作繁琐、通量偏低等缺陷,后两种方法存在耗时费力和受限于仪器设备等缺陷。
通常研发和生产环境以及原料中RNA酶的残留量处于一个未知状态,而研发与生产的进度和品控又需要同时兼顾,这就对RNase检测方法的灵敏度和时效性提出了要求,常见的检测方法很难达到预期效果。
针对上述情况,翌圣生物自主研发了RNase活性检测试剂盒,用于测定待测样本体系整体的RNase残留,满足mRNA领域质量安全控制的需求。本试剂盒采用底物荧光标记法,使用一种新型RNA底物,其一端标记有荧光基团,另一端标记有淬灭基团。加入待测样本后,若样本无RNase污染,则不会产生荧光信号;若有RNase污染,则荧光标记的RNA底物被水解,从而产生逐渐增强的荧光信号。
RNase活性检测Kit
产品性能:
检测方法多样:可根据实际情况进行定性或定量检测;
符合法规:按照法规要求进行全面验证,可提供验证报告;
灵敏度高:检出限低至可测0.5pg的RNase A;
专属性强:特异性检测RNase含量,不受DNase干扰;
抗干扰强:RNA底物对高低pH和高盐背景溶液耐受能力强
检测范围:
试剂盒可检测具备活性的RNase A浓度范围为:50pg ~ 0.5pg(100μL体系),R2≥0.98,各浓度检测值CV<15%。
图1. RNase活性检测试剂盒动力曲线和在2min时的标准曲线
产品组分:
产品信息:
产品 |
货号 |
品名 |
规格 |
RNase污染检测 |
41309ES |
RNase Viability Assay Kit (Fluorescent Labeling) RNase活性检测试剂盒(荧光标记法) |
1×96T /5×96T |
参考文献:
[1]国家药品监督管理局药品审评中心.新型冠状病毒预防用mRNA疫苗药学研究技术指导原则(试行).2020.
[2]USP. Analytical Procedures for mRNA Vaccines–Draft. 2022.
[3]Thermo scientific RNase A(DNase and Protease-free).
福利大放送
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