直鎖状DNA医薬の鋳型増幅
doggybone/dbDNA等の酵素合成で、環状鋳型を無細胞・等温で増幅しコンカテマーを得る起点として使います。
- 鋳型が微量で済みスケールしやすい
- 後段のprotelomerase整形と組み合わせる
phi29 DNAポリメラーゼは、環状鋳型を等温でローリングサークル増幅(RCA)し、長い直鎖状dsDNAコンカテマーへとつなげる中核酵素です。強い鎖置換活性と3'→5'校正活性を備え、無細胞・等温でスケールしやすく、鋳型が微量で済む点が酵素合成(doggybone/dbDNA等)ルートで評価されています。
phi29 DNAポリメラーゼは Bacillus subtilis ファージ phi29 由来の複製酵素で、鎖を押しのけながら1回の結合で長大な合成を続ける連続合成能が特徴です。環状鋳型上を周回しながら鋳型を置換していくため、プライマーを起点にRCAで長い直鎖状コンカテマーが生じます。各社は野生型(NEB M0269、Thermo EP0091、LGC NxGen)と、進化改変型(Thermo EquiPhi29)を提供しています。
30°C前後(改変型は42°C)の等温反応で動くため、サーマルサイクラーを使わずに増幅でき、ピコグラム量の環状鋳型からマイクログラム量を得られるとメーカーは公表しています。3'→5'校正エキソヌクレアーゼ活性により、合成の忠実度が保たれる設計です。増幅産物はコンカテマーのため、直鎖状dsDNA医薬にする場合は後段でprotelomeraseなどによる処理・整形と精製が前提になります。
環状鋳型のRCA/MDAは、変性から等温伸長、酵素失活、後段整形までを一連の流れで設計します。目的(シーケンス前増幅か、直鎖状DNA原薬の鋳型増幅か)で下流工程が変わります。
phi29/RCAは、微量の環状鋳型を等温で増幅する用途を中心に、酵素合成ルートと解析の両面で使われます。
doggybone/dbDNA等の酵素合成で、環状鋳型を無細胞・等温で増幅しコンカテマーを得る起点として使います。
シーケンスやクローン確認の前に、少量の環状DNAを増幅して必要量を確保します。
少量・分解試料からの等温増幅で、ゲノム解析用のDNAを確保します。
パドロックプローブや in situ 遺伝子型判定など、シグナル増幅の基盤としても用いられます。
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
RCA/phi29は無細胞・等温で環状鋳型を増幅できるため、直鎖状DNAを扱うモダリティで鋳型供給の起点になります。