注目の製品情報
2025/04/11
mRNAワクチン含めた治療薬開発のためのDynabeads
- 創薬支援
SARS-CoV-2による世界的危機に対する、mRNAワクチン開発の成功を経て、今まさに世界はワクチン開発・製造の新時代を迎えています。しかしながら、mRNAワクチンの開発・製造方法の標準化にはまだ至っていません。
GMPグレードでのスケールアップ可能なmRNAの合成と精製が可能となるDynabeadsを用いたアプリケーションが開発されました。このアプリケーションは、容易で柔軟性があり、再利用可能で、研究室規模から商業規模まで対応可能です。
mRNAワクチン開発の流れとDynabeads
mRNAワクチンの開発・製造には①標的遺伝子の単離・合成、②mRNAの合成、③合成mRNAの精製、④LNP（脂質ナノ粒子）による合成mRNAのカプセル化、⑤分析と品質検査、⑥パッケージ化と保管、と多数のステップを経る必要があります（図1）。これらのステップの中で、②mRNAの合成と③合成mRNAの精製では、プラスミド複製時の大腸菌DNAや未処理DNAテンプレート、dsRNAのコンタミによる安全性の懸念、多段階で複雑な精製過程とスケールアップのための試行のための時間的コスト、高価な精製装置の購入のための経済的コスト、といった問題があります。
Dynabeadsはこれらの問題を解決することができます。②mRNAの合成では、Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcription、③合成mRNAの精製では、Dynabeads Carboxylic Acid for RNA PurificationおよびDynabeads RNA Binding Bufferを使用することで、多様なDNAテンプレートに対応しつつ、DNAテンプレートを再利用可能、かつ合成mRNAの精製をワンステップで行えることから、時間的・経済的コストを削減でき、さらにこれらはスケールアップにも対応可能です。
図1
Dynabeadsを使ったmRNAの合成と精製
以下の手順で、mRNAを合成および精製します（図2）。
- 標的遺伝子を含むプラスミドから、ビオチン化プライマーを用いたPCR増幅、または制限酵素による切り出し後にビオチン化修飾を行い、5’末端がビオチン化された直鎖状DNAを作成。
- ストレプトアビジンと共有結合したDynabeadsである、Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcriptionに未精製のビオチン化直鎖状DNA溶液を加え、標的遺伝子（テンプレート）DNAをDynabeadsに固定。磁石（DynaMag）を用いてビーズを分離することで、Dynabeadsに固定化されていない未ビオチン化DNA断片や酵素を簡便に取り除くことが可能。
- Dynabeadsに固定されたDNAをテンプレートにして、in vitro転写を行った後、磁石を用いて、テンプレートDNAが固定されたDynabeadsを分離することで、DNase Iを使用することなく、反応液からDNAを除去され、未精製mRNA溶液が調整可能。※分離したテンプレートDNAは６回以上再利用可能
- Dynabeads Carboxylic Acid for RNA Purificationに未精製mRNA溶液を加え、Dynabeads RNA Binding Bufferを添加することで、合成されたmRNAのみが、Dynabeadsに結合。※磁石を用いてビーズを分離することで、余剰塩基や酵素を簡便に取り除くことが可能
- TEなどの溶出液で mRNAが結合したDynabeadsをインキュベートすることで、DynabeadsよりmRNAが乖離され、精製mRNA溶液を任意の濃度で調整
図2
パフォーマンスデータ
Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcriptionに固定されたテンプレートDNAの再利用と、反応液への漏出
図3.
PCR増幅産物2 μgあたり2 mgのDynabeads Streptavidin for In Vitro Transcriptionを加え、液量200 μg、37℃で2時間のin vitro転写を行いました。
左）6回のDynabeads‐テンプレートDNAの再利用を通して、合成mRNAの継続した高収量を示しました。
中央）6回のDynabeads‐テンプレートDNAの再利用においても、合成mRNAの高い完全性が示されました。
右）6回のDynabeads‐テンプレートDNAの再利用を通して、テンプレートDNAの混入は未精製RNA 1 μgあたりわずか60～141 pgでした。
Dynabeads Carboxylic Acid for RNA PurificationおよびDynabeads RNA Binding Bufferによる合成mRNAの回収率とタンパク質除去率
図4.
mRNA 4.1～4.8 mgあたり1 mgのDynabeads Carboxylic Acid for RNA Purificationを加えた後、全液量と等量のDynabeads RNA Binding Bufferを加え室温でインキュベートしました。
左）6回のDynabeadsの再利用を通して、合成mRNAの継続した高回収率を示しました。
中央）6回のDynabeadsの再利用を通して、合成mRNAの高い完全性が示されました。
右）タンパク質除去率は99%以上であり、フェノール/クロロホルム抽出、エタノール沈殿などの手動操作をした場合と同程度でした。
少量でのスクリーニングからスケールアップまでの自動化に対応
Dynabeadsは自動サンプル精製システムのKingFisherシリーズに対応しています。テンプレートDNAの固定からmRNAの精製までを96-wellプレートならば約3.5時間、24-wellプレートならば約4.5時間で行え、ハイスループットスクリーニングが可能です。
mRNAの大量製造にも対応でき、収量が減少すること無くスケールアップ可能です（図5）。
製品情報
Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcription、Dynabeads Carboxylic Acid for RNA Purification、Dynabeads RNA Binding Bufferだけでなく、これらのセット製品も取り扱っています。
| 製品名 | 製品コード | 容量 | 製品構成 |
| Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcription | DB65005 | 2 mL | |
| DB65006 | 10 mL | ||
| Dynabeads Carboxylic Acid for RNA Purification | DB65020 | 2 mL | |
| DB65021 | 10 mL | ||
| Dynabeads RNA Binding Buffer | DB65040 | 20 mL | |
| DB65042 | 50 mL | ||
| Dynabeads RNA Purification Kit | DB65030 | 1 kit | Carboxylic Acid for RNA Purification (2 mL) RNA Binding Buffer (20 mL) |
| DB65032 | 1 kit | Carboxylic Acid for RNA Purification (10 mL) RNA Binding Buffer (50 mL) |
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| Dynabeads In Vitro Transcription and RNA Purification Kit | DB65034 | 1 kit | Carboxylic Acid for RNA Purification (2 mL) RNA Binding Buffer (20 mL) Streptavidin for In Vitro Transcription (2 mL) |
| DB65036 | 1 kit | Carboxylic Acid for RNA Purification (10 mL) RNA Binding Buffer (50 mL) Streptavidin for In Vitro Transcription (10 mL) |
また、GMPグレードでの大量製造に適した大容量品その他の柔軟な対応が可能です。詳しくはお問い合わせ下さい。
| 製品名 | 製品コード | 容量 |
| Dynabeads Streptavidin for In Vitro Transcription | 49011D | 10 mL |
| 49010D | 100 mL | |
| Dynabeads Carboxylic Acid for RNA Purification | 49021D | 10 mL |
| 49020D | 100 mL | |
| Dynabeads RNA Binding Buffer | 49041D | 50 mL |
| 49040D | 450 mL |
