新产品巡礼——PlasmidSelect  
 
核酸疫苗——超螺旋质粒纯化的新方法
 

一、简介
质粒是基因治疗的另一种载体,称为基因疫苗。基因疫苗又称为核酸疫苗 (nucleic acid vaccine), 是指将编码某种抗原的外源基因与质粒载体重组,构建出真核表达载体,通过肌肉注射等途径直接导入动物细胞后,能利用宿主细胞的蛋白质合成系统合成外源抗原蛋白,并诱导宿主细胞产生对该抗原的体液和细胞免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。由于一般的基因疫苗只含有DNA成份,因此,基因疫苗又常称为DNA疫苗 (DNA vaccine)。由基因疫苗诱导机体产生的免疫应答,称为基因免疫 (gene immuniza-tion) 或核酸免疫 (nucleic acid immunization) 或DNA免疫 (DNA immunization) 1。

质粒DNA与重组病毒相比更简便、更易操作,在质粒中加入病毒的复制子,质粒即可指导质粒在靶细胞中扩增。质粒有以下特点:简易操作、插入更大的序列、易放大生产、整合和扩散的危险性小。2002年美国专利局批准了Copernicus Therapeutics公司非病毒游离质粒基因载体技术的专利,这项专利将大大拓展基因治疗在癌症治疗领域的应用。

二、质粒纯化的新方法
Amersham Biosciences公司推出一种新的凝胶 ——
PlasmidSelect,对超螺旋DNA有特异的吸附。是目前市面上最专门、最有效分离超螺旋DNA与开环DNA及其它杂质的方法:

前处理--去RNA--PlasmidSelect捕获--SOURCE 30Q 精纯浓缩--超螺旋质粒DNA

前处理:碱裂解破菌 (按一般操作方法)
纯化方法:
第一步: 分子筛组份分离去除RNA,更换缓冲液。
RNA与DNA的分子量有较大的差别,通过试验证明:在硫酸铵浓度为1.5M以上时,RNA与DNA能完全分离。

层析柱:Sepharose 6 FF XK50/30 CV=392ml
缓冲液:2M (NH4)2SO4 + 10 mMEDTA + 100 mMTriscl pH 7.0
上样: 碱裂解的上清液,上样体积30%柱床体积

上样后,质粒DNA在外水体积,而RNA在后,见图1。

 
图1. RNA的去除(Sepharose FF)

第二步: PlasimdSelect特异吸附超螺旋DNA (ccc)
PlasimdSelect是一种以Sepharose 6FF为基架的凝胶,在Sepharose 6FF上共价结合2硫基嘧啶。这种凝胶在2M硫酸铵条件下,特异结合ccc,不与oc结合。从而提高ccc的纯度。

层析柱: PlasmidSelect XK16/20 CV=24ml
缓冲液: 平衡及上样缓冲液2M (NH4)2SO4; 10 mMEDTA;
100 mMTriscl pH 7.0
洗脱缓冲液:1.4 M Nacl; 2M (NH4)2SO4; 10 mMEDTA;
100 mMTriscl pH 7.0
上样: Sepharose 6FF纯化的质粒,上样量0.4 mg/ml

上样后,以洗脱缓冲液洗脱超螺旋质粒DNA,而在上样过程中,开环的DNA没有与凝胶结合,见图2。

 
图2. PlasmidSelect去除开环的质粒DNA
第三步: 离子交换精细纯化
离子交换纯化选用Source 30Q精细纯化超螺旋质粒DNA,以及浓缩质粒。
Source 30Q是以30um聚乙烯-二稀苯合成的凝胶介质。特点是分辨率高,反压低。
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