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mRNA疫苗研究解决方案
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新冠疫情的出现让疫苗再次备受关注。作为“疫苗军团”中的一员，mRNA疫苗作为后起之秀热度不断攀升。
体外转录的mRNA应用在动物实验的首次报道是在1990年，研究人员将报告基因的mRNA注射入小鼠骨骼肌，并成功检测到蛋白质的表达。然而，由于这一时期缺少高效的mRNA递送技术，加之RNA本身的不稳定性等原因，在这一阶段的研究过后，mRNA疗法并没有走上快速发展的道路。随着相关研究的不断投入，近年来涌现的各种创新型技术让mRNA在疫苗研发领域崭露头角，表现出很好的前景。
相比灭活疫苗等前代技术平台，mRNA技术在安全性、功效表现，以及生产上均具有一定优势。mRNA不具备感染性、整合性，降低了发生感染或插入突变带来的潜在风险。各种修饰技术帮助mRNA提高了稳定性与可翻译性，新的递送方法让mRNA可以快速进入到细胞中完成表达。此外这些新技术新方法也为其安全性提供了进一步保障。通过体外转录技术，mRNA可以被快速、大量地合成，让mRNA也同时具备了生产优势。
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Takara mRNA疫苗研究解决方案，为疫苗研发加速。
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mRNA体外合成
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生产mRNA主要通过体外合成方式进行，体系中RNA聚合酶以DNA为模板体外转录得到mRNA。Takara提供多种mRNA合成工具酶及相关试剂。
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2540A
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T7 RNA Polymerase
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5,000 U
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2540B
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T7 RNA Polymerase
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5,000 U ×5
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2520A
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SP6 RNA Polymerase
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3,000 U
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2520B
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SP6 RNA Polymerase
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3,000 U ×5
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2181
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Poly(A) Polymerase
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20 U
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2270A
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Recombinant DNase I (RNase-free)
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1,000 U
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2270B
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Recombinant DNase I (RNase-free)
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1,000 U ×5
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2313A
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Recombinant RNase Inhibitor
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5,000 U
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2313B
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Recombinant RNase Inhibitor
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5,000 U ×5
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4041
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ATP
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25 μmol
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4042
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GTP
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25 μmol
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4043
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CTP
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25 μmol
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4044
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UTP
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25 μmol
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6141
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Takara
IVTpro™ mRNA Synthesis System
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1
Kit
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6143
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Cloning
Kit for mRNA Template
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10
Rxns
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6144
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Takara
IVTpro™ T7 mRNA Synthesis Kit
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20
Rxns
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2541A
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T7
RNA Polymerase ver.2.0
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20000
U
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2450A
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Pyrophosphatase
(inorganic)
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10
U
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2450B
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Pyrophosphatase
(inorganic)
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10
U x5
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新产品：Takara IVTpro™ mRNA Synthesis System（Code No. 6141）
它是一款能够简便、高效合成带有Cap结构和Poly(A)序列的mRNA的体外转录试剂盒。
它包含以下两种制品组分：
1）Cloning Kit for mRNA Template（Code No. 6143）：用于构建参与体外转录反应的模板质粒。
试剂盒包含一个预线性化载体，作为模板质粒用于后续体外转录反应。此外还包含用于将目标DNA无缝克隆到预线性化载体的In-Fusion Snap Assembly Master Mix和FLuc对照片段。
2）Takara IVTpro T7 mRNA Synthesis Kit（Code No. 6144）：用于体外转录反应大量生成高质量的mRNA。
试剂盒中含有优化的高效T7 RNA聚合酶，独立包装的NTPs，通过体外转录可合成大量mRNA。此外，还包含用于IVT反应后消化模板DNA的DNase I和用于纯化mRNA的氯化锂 (LiCl) 溶液。
本试剂盒配合使用CleanCap Reagent AG（TriLink公司的Cap类似物）可以高效制备具有Cap结构的mRNA。
※Cap类似物不包含在本产品中，需另外准备CleanCap Reagent AG (TriLink公司)。
新产品6141适用于目前研究热点mRNA疫苗相关应用。
它是一个完整的系统，包含一个带有T7启动子的DNA模板质粒（6143）和IVT反应相关试剂（6144），直接满足客户从无到有，对mRNA合成工具的需求。
6143中带有的in-fusion试剂可以帮助客户直接将目的基因克隆到DNA模板上，方便进行后续体外转录实验。使用6141每次反应（20 μl 反应体系）可以合成高达 200μg 或更多的RNA，在mRNA合成产量上在市面同类竞争产品中具有优势！
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修饰酶新品：
1、2541A T7 RNA Polymerase ver.2.0
2541A是原有产品T7 RNA Polymerase（Code No. 2540A/B）的升级产品，每个反应（20μl体系）的RNA合成量提高约7倍，性能更强！
2、2450A/B Pyrophosphatase (inorganic)
2450A/B是焦磷酸酶（无机）是一种催化无机焦磷酸盐（PPi）水解产生正磷酸盐的酶。该酶分解RNA和DNA合成反应中产生的副产物PPi，可促进合成反应的顺利进行。
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mRNA转染
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进行动物实验前，将mRNA转染细胞是初步验证所合成的mRNA是否有效的方法之一。Takara Xfect RNA转染试剂可以高效转染多种类型RNA至哺乳动物细胞，是包含转染所需全部试剂的完整系统。
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货号
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产品名称
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规格
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631450
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Xfect RNA Transfection Reagent
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1.2 ml
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Xfect是可生物降解的纳米颗粒高分子聚合物转染试剂，可提供更低的细胞毒性和高转染效率，适用于广泛的细胞类型，保证高转染效率的同时保持了更高的细胞活性。
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实验例
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图1. HeLa细胞与间充质干细胞（MSCs）转染GFP mRNA。HeLa细胞（2.0×105）和间充质干细胞（6.0×104）使用1 μg GFP mRNA和5 μl Xfect RNA转染试剂进行处理。20小时后，通过落射荧光显微镜进行观察。HeLa细胞图像20倍放大，间充质干细胞图像40倍放大。
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转染细胞中目标蛋白表达检测（Western Blot分析）
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Western Blot分析仍然是目前实验室常用的检测分析方法之一，广泛应用于对目标蛋白质的检测与分析。转染细胞后的mRNA会获得怎样的表达情况，通过Western Blot检测可以获得一目了然的结果。Takara提供丰富的Western Blot实验相关试剂，搭配详细的实验操作指南，提高Western Blot实验效率。
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化学发光检出用HPR底物
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货号
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产品名称
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规格
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T7101A
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Western BLoT Chemiluminescence HRP Substrate
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250 ml
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T7101B
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Western BLoT Chemiluminescence HRP Substrate
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250 ml × 2
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T7102A
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Western BLoT Quant HRP Substrate
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100 ml
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抗原-抗体反应促进
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货号
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产品名称
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规格
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T7111A
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Western BLoT Immuno Booster
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250 ml each
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T7115A
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Western BLoT Immuno Booster PF
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250 ml
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HPR标识二抗替代
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货号
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产品名称
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规格
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T7122A
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Western BLoT Rapid Detect v2.0
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50 Rxns
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封闭与洗脱
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货号
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产品名称
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规格
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T7131A
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Western BLoT Blocking Buffer（Fish Gelatin）
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1 L
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T7132A
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Western BLoT Blocking Buffer（Protein Free）
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500 ml
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T7135A
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Western BLoT Stripping Buffer
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500 ml
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电泳缓冲液方便装与蛋白质Marker
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货号
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产品名称
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规格
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3453A
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CLEARLY Protein Ladder (Unstained)
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500 μl
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3454A
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CLEARLY Stained Protein Ladder
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500 μl
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T9320A
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TaKaRa CBB Protein Safe Stain
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1 L
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Western Blot实验操作指南
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病毒RNA检测
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动物实验是检验疫苗效果的重要一环。这其中少不了对不同实验组别动物体内病毒载量的检测。除了经典的组织病理学、免疫组化方法外，快速、灵敏的荧光定量PCR方法同样不可少。Takara提供高质量的病毒核酸检测相关产品，加速研究进程。
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探针法一步RT-PCR试剂与病毒核酸提取
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货号
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产品名称
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规格
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RR064A
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One Step PrimeScript™ RT-PCR Kit (Perfect Real Time)
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100 Rxns
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RR064B
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One Step PrimeScript™ RT-PCR Kit (Perfect Real Time)
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100 Rxns × 5
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RR600A
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One Step PrimeScript™ III RT-qPCR Mix
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200 Rxns
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RR600B
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One Step PrimeScript™ III RT-qPCR Mix
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200 Rxns × 5
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9766
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TaKaRa MiniBEST Viral RNA/DNA Extraction Kit Ver.5.0
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50 Rxns
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【文献案例】
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· Huang, Qingrui, et al. “A Single-Dose MRNA Vaccine Provides a Long-Term Protection for HACE2 Transgenic Mice from SARS-CoV-2.” Nature Communications, vol. 12, no. 1, 2021, pp. 776–776.
· Zhang, Na Na, et al. “A Thermostable MRNA Vaccine against COVID-19.” Cell, vol. 182, no. 5, 2020, pp. 1271–1283.
· Zhang, Cheng, et al. “Impact of Prior Infection on Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Transmission in Syrian Hamsters.” Frontiers in Microbiology, vol. 12, 2021, pp. 722178–722178.
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疫苗的研发是一场与病毒的赛跑。科技不断发展，技术不断进步，人类的脚步从未停止向前。mRNA疫苗以及更多基于mRNA技术的治疗方法将为人类的健康以及公共卫生安全事业持续贡献力量
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Takara为不同基因工程疫苗研究提供多种解决方案，点击下方专题，了解更多信息。
《重组腺病毒疫苗研究解决方案》
《重组蛋白疫苗研究解决方案》
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参考文献
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· Wolff, Jon A., et al. “Direct Gene Transfer into Mouse Muscle in Vivo.” Science, vol. 247, no. 4949, 1990, pp. 1465–1413.
· Pardi, Norbert, et al. “mRNA Vaccines — a New Era in Vaccinology.” Nature Reviews Drug Discovery, vol. 17, no. 4, 2018, pp. 261–279.
· Karikó, Katalin, et al. “Incorporation of Pseudouridine into mRNA Yields Superior Nonimmunogenic Vector with Increased Translational Capacity and Biological Stability.” Molecular Therapy, vol. 16, no. 11, 2008, pp. 1833–1840.
· Kauffman, Kevin J., et al. “Materials for Non-Viral Intracellular Delivery of Messenger RNA Therapeutics.” Journal of Controlled Release, vol. 240, 2016, pp. 227–234.
· Guan, S., and J. Rosenecker. “Nanotechnologies in Delivery of mRNA Therapeutics Using Nonviral Vector-Based Delivery Systems.” Gene Therapy, vol. 24, no. 3, 2017, pp. 133–143.
· Thess, Andreas, et al. “Sequence-Engineered mRNA Without Chemical Nucleoside Modifications Enables an Effective Protein Therapy in Large Animals.” Molecular Therapy, vol. 23, no. 9, 2015, pp. 1456–1464.
· Karikó, Katalin, et al. “Generating the Optimal mRNA for Therapy: HPLC Purification Eliminates Immune Activation and Improves Translation of Nucleoside-Modified, Protein-Encoding mRNA.” Nucleic Acids Research, vol. 39, no. 21, 2011.
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