mRNA合成
GENEWIZのmRNA合成サービスは、業界トップクラスの迅速なプロジェクト完了時間、多様な成果物の提供、そして高い品質により、mRNA研究および治療・創薬用途を幅広くサポートします。
合成mRNAは、DNAの鋳型配列をもとに作製されます。まず、最適な転写・タンパク質発現のためにコドン最適化を行い、遺伝子を合成してベクターにクローニングし、サンガーシーケンシングにより鋳型プラスミドのインサート配列を確認します。その後、プラスミドDNAを増幅後、直鎖化してin vitro転写（IVT）の鋳型として使用し、目的のmRNAを合成します。
mRNA合成の工程
合成mRNAは、DNAの鋳型配列をもとに作製されます。まず、最適な転写を実現するためにコドン最適化を行い、遺伝子を合成してベクターにクローニングし、サンガーシーケンシングにより配列を確認します。その後、プラスミドDNAを増幅し、目的のmRNA配列を直鎖化してin vitro転写（IVT）の鋳型として使用します。
カスタムmRNA合成の主な用途
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治療薬開発
ゲノム編集を行うことなく、タンパク質発現や細胞機能を制御することで、さまざまな疾患の治療研究に活用されます。 -
がん研究
腫瘍抗原やCAR（キメラ抗原受容体）を発現させ、がん治療の効果や免疫応答の解析に利用されます。
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CRISPR／ゲノム編集
CRISPR/Cas9などのゲノム編集ツールを細胞へ導入するためのmRNA配列の作製に使用されます。 -
抗体開発
モノクローナル抗体の作製ではなく、コード化したmRNAからin vivoで抗体を発現させるアプローチに利用できます。
mRNA転写サービス ワークフロー
mRNAの構造
注目のアプリケーション：circRNA治療薬開発
coding RNAを環状RNA（circRNA）へと環状化する技術は、その共有結合による閉鎖構造と細胞内での高い安定性により、タンパク質発現の持続時間を延長する手法として注目されています。RNA医薬の開発においては、従来の直鎖mRNAと比較して、より高い薬剤安定性および生体内安定性を備えた有望なターゲットやデリバリー手段となる可能性があります。GENEWIZは、高品質な環状RNAを製造するための独自かつ市場初のワークフローを開発しました。本技術は、グループIイントロンの自己スプライシング機構を基盤としており、高収率で効率的な環状化を実現し、治療訳開発に適した特性を持つcircRNAの提供を実現しています。
mRNA合成サービス一覧
| mRNA合成モチーフ | 収量 | 合成鎖長 / IVTの推定完了時間 | 用途 | 標準QC |
|---|---|---|---|---|
| ncRNA: Non-coding/non-capped RNA |
100 ug 500 ug 1 mg 5 mg 10 mg >10mg (お問合せ) |
< 4000 nt / 1 – 2週間*1 4001-6000 nt / 2 – 3週間*1 > 6001nt / カスタム |
非翻訳RNAの解析 (機能性RNA)
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＜鋳型DNAの配列確認＞ サンガーシーケンシングにより確認し、設計配列と一致することを基準とします。 ＜濃度測定＞NanoDropを用いて測定し、測定値は参考値としてご報告します。 ＜純度測定＞NanoDropを用いて測定し、A260/A280が1.9～2.2、A260/A230が2.0を超えることを基準とします。 ＜電気泳動による確認＞ アガロースゲル電気泳動を実施し、単一バンドが確認されることを基準とします。 |
| Cap1 mRNA: m7GpppNm-capped mRNA with polyA tail |
100 ug 500 ug 1 mg 5 mg 10 mg >10mg (お問合せ) |
< 4000 nt / 1 – 2週間*1 4001-6000 nt / 2 – 3週間*1 > 6001nt / カスタム |
医薬・ワクチン研究開発
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同上 |
| Cap0 mRNA: m7Gppp-capped mRNA with polyA tail |
100 ug 500 ug 1 mg 5 mg 10 mg >10mg (お問合せ) |
< 4000 nt / 1 – 2週間*1 4001-6000 nt / 2 – 3週間*1 > 6001nt / カスタム |
基礎研究
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同上 |
| オプション Pseudouridine modification |
100 ug 500 ug 1 mg 5 mg 10 mg >10mg (お問合せ) |
< 4000 nt / 1 – 2週間*1 4001-6000 nt / 2 – 3週間*1 > 6001nt / カスタム |
医薬用mRNAの研究開発で推奨
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選択したmRNAの標準QCに準じます |
| circRNA |
20 ug 50 ug 100 ug 500 ug 1 mg > 1mg (お問合せ) |
< 2000 nt / 1 – 2週間*1 2001-4000 nt / 3 – 4週間*1 > 4001nt / カスタム |
次世代RNA医薬研究 長期タンパク質発現 安定化RNAワクチン等 |
＜鋳型DNAの配列確認＞ サンガーシーケンシングにより確認し、設計配列と一致することを基準とします。 ＜濃度測定＞NanoDropを用いて測定し、測定値は参考値としてご報告します。 ＜純度測定＞NanoDropを用いて測定し、A260/A280が1.9～2.2、A260/A230が2.0を超えることを基準とします。 ＜電気泳動による確認＞ アガロースゲル電気泳動を実施し、単一バンドが確認されることを基準とします。 |
*1 鋳型プラスミドの構築と調製には、合成する鎖長に応じた作業日数が別に発生します。
品質確認項目：追加オプション
ご研究の目的に応じて、RNA長・完全性、Cap1化効率、Poly(A)鎖長、残留DNA、dsRNA含量、エンドトキシンなどの追加品質確認にも対応しています。
| QC項目 | 対象 | 検査方法・検査基準 |
|---|---|---|
| RNA長・完全性 | mRNA／circRNA |
キャピラリー電気泳動（2100／2200／4200）により測定 目標鎖長±30％を基準とし、実測値を報告 |
| 長鎖RNAの長さ・完全性 | mRNA／circRNA |
キャピラリー電気泳動（5200）により測定 目標鎖長±30％を基準とし、実測値を報告 |
| Cap1化効率 | Cap1 mRNA |
飛行時間型質量分析（LC-MS）により測定 90％以上 |
| Poly(A)鎖長 | Poly(A)鎖を有するmRNA | LC-MSにより測定。目標値±15 nt |
| NGS配列解析 | mRNA | 次世代シーケンシング（NGS）を実施し、解析結果を報告 |
| 残留タンパク質 | mRNA／circRNA |
NanoOrange法により測定 1％未満 |
| 残留DNA | mRNA／circRNA |
qPCRにより測定 0.01％未満 |
| dsRNA含量 | mRNA／circRNA |
ELISAにより測定 0.1％未満（1 ng/µg未満） |
| エンドトキシン | mRNA／circRNA |
エンドトキシン定量試験により測定 10 EU/mg未満 |
| バイオバーデン | mRNA／circRNA |
バイオバーデン試験を実施 48時間培養後、微生物の増殖が認められないこと |
mRNA合成 技術資料
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Tech Note | High-Fidelity Production of In Vitro Transcription Plasmids with Long Poly(A) Sequences
Poly(A) tail sequences can impact the integrity of your mRNA plasmids for in vitro transcription. While longer poly(A) tails have been shown to increase their stability, tails greater than 100 bases are susceptible to truncations. Learn how the GENEWIZ proprietary mRNA plasmid preparation protocol can help you generate higher yields and preserve poly(A) tails of greater lengths compared to standard protocols for high-fidelity templates in our tech note.
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テクニカルノート ｜ 遺伝子合成からin vitro転写までを統合したワークフローによるmRNA合成
in vitro転写（IVT）は、研究用途から治療応用まで幅広い分野でメッセンジャーRNA（mRNA）を作製するための有用な技術です。mRNAを細胞に導入することで、ウイルスベクター系に匹敵する高いタンパク質発現を、迅速に誘導できます。本テクニカルノートでは、遺伝子合成とIVTを組み合わせることで、さまざまな配列のmRNAを迅速かつ効率的に合成できる方法をご紹介します。
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Poster | Optimizing mRNA Vaccines and Virus-Mediated CAR T-Cell Therapy for Immuno-Oncology
Lentiviral vectors have proven effective at delivery of genetic material or gene editing technology for ex vivo processing, but the benefits and promise of Adeno-associated virus (AAV) and mRNA tools for in vivo immunotherapy have garnered recent interest. In this poster, we present streamlined approaches for lentiviral, AAV, and mRNA production that improves data quality through innovative synthesis and sequencing methodologies as compared to current standards