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ヌクレアーゼ（ベンゾナーゼ等）

ヌクレアーゼ（ベンゾナーゼ等）は、宿主細胞や原料由来のDNA・RNAを切断して低分子化するエンドヌクレアーゼです。

主な用途: 残存核酸低減・エンドヌクレアーゼ・Mg2+要求・GMPグレード・残存酵素管理

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掲載メーカー7社Merck・Thermo Fisher Scientific・c-LEcta ほか

掲載製品8製品各社の公式ページへのリンク付き

使う工程4工程細胞溶解・ライセート処理・ハーベスト・清澄化・下流精製

関連モダリティ5種AAV・レンチウイルス・プラスミドDNA

要点

DNA・RNAを非特異的に切断する非特異的エンドヌクレアーゼ
ベンゾナーゼが代表例でオリゴヌクレオチドまで分解する
残存宿主核酸の低減と粘度低下・ろ過性改善に使う
多くはMg2+依存性でEDTA等のキレート剤で阻害される

メーカーと製品

7社・8製品

MerckBenzonase Nuclease残存核酸低減で広く使われる代表的なエンドヌクレアーゼ。GMPグレードや動物由来成分フリー品を展開。公式サイト

MerckBenzonase Endonuclease ELISA Kit II残存ベンゾナーゼをHCPとして定量するELISAキット。後工程の除去確認に使う。公式サイト

Thermo Fisher ScientificPierce Universal NucleaseDNA・RNAを分解する非特異的ヌクレアーゼ。研究〜製造用途で使われる。公式サイト

c-LEctaDENARASEGMP対応の組換えエンドヌクレアーゼ。耐塩性やスケール対応をうたう残存核酸低減用酵素。公式サイト

Roche CustomBiotechBenzonase Endonuclease (GMP Grade)バイオ製造向けGMPグレードのベンゾナーゼを供給。公式サイト

PromegaNuclease 関連製品DNA/RNA分解に使われるヌクレアーゼ試薬を展開。公式サイト

DuoningIntelli NucleaseSerratia marcescens由来の万能エンドヌクレアーゼ（大腸菌組換え・約27.5kDaの二量体）。一本鎖・二本鎖・環状・スーパーコイルを問わずDNA・RNAを2〜5塩基まで分解し、精製での残存核酸低減・粘度低下・清澄化改善に使う（メーカー公表）。公式サイト

NovoproteinBenzoNuclease®, GMP Grade（GMP-1707）Serratia marcescens 由来のエンドヌクレアーゼを大腸菌で作った GMP グレード品で、ワクチンやタンパク質の製造で宿主の核酸を除くのに使い、FDA の DMF に登録している。公式サイト

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用途・特徴

ウイルスベクターやmRNA、プラスミドDNAの製造で、細胞溶解後や清澄化前に添加し、残存核酸の低減と粘度低下、ろ過性改善に使われます。GMP製造では添加量・反応条件の管理と、後工程での残存酵素・残存DNAの除去確認が論点になります。

ヌクレアーゼは二本鎖・一本鎖DNAおよびRNAを非特異的に切断するエンドヌクレアーゼで、代表例のベンゾナーゼは核酸を3〜8塩基程度のオリゴヌクレオチドまで分解します。多くがMg2+依存性で、至適pHは概ね中性〜弱アルカリ、活性はEC高純度品やGMPグレードなどの等級で提供されます。Serratia marcescens由来の組換え型が広く使われます。

選定軸は、製品の純度・規制対応（GMP/動物由来成分フリー/エンドトキシン規格）、活性単位あたりの価格、後工程での除去性です。残存酵素は宿主細胞タンパク質（HCP）として管理対象になるため、メーカーが残存酵素ELISAを提供しているか、クロマトやTFFで除去できるかを確認します。代替としてMg2+非依存型や耐塩性の高い改良型ヌクレアーゼもあります。

工程設計では、溶解液の塩濃度・キレート剤（EDTAは活性を阻害）・温度・反応時間を最適化し、必要な残存DNA低減（多くはqPCRで規格化）を達成します。添加位置は細胞溶解直後やハーベスト後が一般的で、反応後はAEXやアフィニティ、限外ろ過などで分解産物と酵素自体を除去します。

使用方法

基本的には、細胞溶解後やハーベスト後の工程液に既定濃度で添加し、Mg2+存在下で反応させて核酸を分解した後、後工程で分解産物と酵素を除去します。

1溶解液の塩濃度・pH・キレート剤を確認し反応条件を整える

2必要に応じてMgCl2を補い規定の活性単位で添加する

3設定温度・時間で核酸を分解させる

4清澄化・ろ過で細胞デブリと分解産物を除く

5クロマト・TFFで残存酵素と核酸断片を除去する

6残存DNA・残存酵素をqPCR/ELISAで確認する

実際の条件は、対象モダリティー、溶解液組成、目標残存DNA量、酵素グレード、GMP要件、後工程の除去能によって変わります。

ヌクレアーゼ（ベンゾナーゼ等）