隨著mRNA在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用不斷拓展，其應(yīng)用越來越廣闊。其中，在CAR-T細(xì)胞治療、CAR-NK技術(shù)、疫苗等領(lǐng)域的研究成為熱點(diǎn)（下圖）。而牛痘病毒加帽酶能給mRNA加帽，大幅提高mRNA的穩(wěn)定性和啟動(dòng)mRNA的翻譯。體外加帽嵌合抗原受體（CAR）的mRNA，在免疫細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)，高效識別癌細(xì)胞。同理，牛痘病毒加帽酶在mRNA疫苗的應(yīng)用中也是對外源抗原mRNA進(jìn)行加帽，使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)。
mRNA加帽在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
真核生物體內(nèi)會(huì)對轉(zhuǎn)錄形成的mRNA進(jìn)行加帽，即在mRNA的5’端添加一個(gè)甲基化的鳥苷酸帽子（m7GPPPN結(jié)構(gòu)），從而保護(hù)mRNA免遭核酸外切酶的攻擊以增加mRNA的穩(wěn)定性，并且協(xié)助mRNA與核糖體的結(jié)合以促進(jìn)翻譯起始。生物體內(nèi)的帽子結(jié)構(gòu)有cap0，cap1，cap2三種形式，三者的關(guān)系如下圖。牛痘病毒加帽酶能夠在mRNA的5’端添加cap0帽子，再使用甲基轉(zhuǎn)移酶處理即可得到cap1帽子。
三種帽子的結(jié)構(gòu)
牛痘病毒加帽酶能夠在一小時(shí)之內(nèi)對mRNA進(jìn)行加帽，效率達(dá)到100%，并且方向正確。它同時(shí)兼具mRNA三磷酸酯酶活性、鳥苷?；D(zhuǎn)移酶活性和鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶活性。而這三種酶活性是由D12和D1兩個(gè)亞基構(gòu)成（下圖）。其中，D1亞基具有RNA 三磷酸酶和鳥苷轉(zhuǎn)移酶活性；D12 亞基具有鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶活性。
牛痘病毒加帽酶的結(jié)構(gòu)和加帽過程
mRNA的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域，特別是2019新型冠狀病毒COVID-19的出現(xiàn)，掀起了行業(yè)內(nèi)對mRNA疫苗研發(fā)的浪潮，Moderna、上海斯微生物、NIH等國內(nèi)外知名機(jī)構(gòu)都積極的投入研究（見公眾號相關(guān)閱讀,mRNA疫苗:新冠疫情的終結(jié)者？）。近岸蛋白質(zhì)開發(fā)的加帽酶系統(tǒng)，能夠在體外高效加帽mRNA，目前已經(jīng)應(yīng)用在CAR-T細(xì)胞和mRNA疫苗研究之中，獲得客戶的一致好評。
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