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新虫 (初入文坛)

[交流] 做mRNA体外加帽,Cap0转Cap1效率不稳?分享一款2´-O甲基转移酶实测感受

现在做 mRNA 疫苗、体外翻译、细胞转染相关课题,基本都要做出 Cap1 结构 RNA。单纯 Cap0 mRNA 转染后免疫刺激强、蛋白表达量偏低,必须用 2´-O 甲基转移酶完成二次甲基化。但之前换过两款商用酶,踩了不少麻烦:
有的酶底物识别挑剔,稍有杂质就甲基化效率暴跌;配套 SAM、缓冲液要单独分装,每次配体系都要反复摸索;短片段 RNA 很难甲基完全,只能延长孵育时间还不一定达标;另外 SAM 极易降解,很多产品没配套储存说明,经常配好体系活性直接失效。
我们实验室长期批量制备功能性 mRNA,对比多款甲基转移酶后,稳定在用这款 2´-O 甲基转移酶,把日常实操经验整理出来,给做 RNA 修饰的同行当个选型参考。
先说基础参数,货号 DGN03,酶活 50 U/μL,蛋白纯度≥95%,分子量约 39 kDa;分 2500U、10000U 两种规格,小试摸索和长期批量制备都适配。-20℃密封保存,一整年活性保持稳定,不用频繁采购补货。
整套配套试剂很齐全:自带 10× 加帽专用反应缓冲液,还搭配 SAM 储存液,不用单独采购辅酶;酶储存缓冲含高浓度甘油,短时间室温分装也不容易快速失活。
酶活标定标准清晰:37℃条件下,1h 甲基化 10 pmol Cap0 RNA 所需酶量即为 1 U,批次间活性差异小,不用每次实验大幅调整加酶用量。
日常通用小体系操作流程简单,适配 10 μg 以内 Cap0 RNA:
1.RNase-free 水稀释带 Cap0 的 RNA 至 16 μL;65℃加热 5 min 解开 RNA 二级结构,冰浴骤冷;
2.体系配比:变性 RNA 16 μL + 10× 加帽缓冲 2 μL + 4 mM SAM 1 μL + 甲基转移酶 1 μL;
3.37℃孵育 1 h;片段小于 200 nt 的短 RNA,延长至 2 h 能提升甲基化完整度。
分享几个实操关键注意点,都是反复踩坑总结的:
RNA 反应前必须充分纯化,体系不能残留 EDTA、高盐杂质,会严重抑制酶活;如果 RNA 5’端二级结构复杂,可把 65℃变性时间延长到 10 min;SAM 在 37℃、中性 pH 下极易降解,建议临配反应再稀释工作液,全程冰上放置。
实际长期使用下来,比较突出的几点优势:
1.底物特异性精准,只识别 m7GpppN 型 Cap0 RNA,不会浪费辅酶在无帽 RNA 上,甲基化转化率稳定;
2.长短片段 RNA 都适配,长转录本 1 h 即可完成修饰,200 nt 以下短 RNA 延长孵育就能达到理想效果;
3.缓冲、SAM 辅酶全部配套配齐,不用自行称量配制多种试剂,减少人为操作带来的效率波动;
4.蛋白纯度高,杂蛋白少,甲基化完成后后续 RNA 纯化、细胞转染几乎无额外背景干扰。
客观说下这款酶的使用局限,方便大家结合自身实验判断:
仅能催化带 Cap0 结构的 RNA,5’端三磷酸、GpppN 无帽底物完全无法反应;反应体系不能混入尿素、高浓度螯合剂;酶液多次反复冻融会损耗活性,收到后建议分装单次用量冻存。
目前能稳定实现高转化率 Cap1 修饰、配套完整辅酶缓冲的甲基转移酶选择不算多,很多课题组大批量制备 mRNA 时,总会遇到甲基化不完全、SAM 降解失效的问题。如果你平时需要大量制备 Cap1 mRNA 用于转染、动物实验,现有酶甲基化效果达不到预期,想拿少量样品做平行对照测试,欢迎站内私信我,顺便分享我们实验室优化的批量甲基化反应方案,减少试错成本。
大家做 mRNA 加帽修饰时,有没有遇到甲基化效率低、SAM 快速失活、短片段修饰不完全这类问题?楼下可以一起交流优化小技巧。
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