ミニサークルDNA

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ミニサークルDNA（mcDNA）は、親となるプラミドDNA構造から派生した小さな非ウイルス性のDNAベクターです。ミニサークルDNAは、通常のプラミドDNAとは異なり、プロモーターと興味のある遺伝子（GOI）を含み、複製起点（ORI）や選択マーカー（selMark）を持ちません。ミニサークルDNAは、細菌内で体内再結合によって余分な配列（ミニプラミドと呼ばれる）をプラミドDNAから除去して生成されます。安全性の高さから、ミニサークルDNAは遺伝子治療やDNAワクチンなどに使用される非ウイルスベクターとして注目を集めています。

図1. プラミドDNA（pDNA）およびミニサークルDNA（mcDNA）の構造

ミニサークルDNA再組合せシステム

研究されている主なミニサークルDNAの体内再組合せシステムには、ファージλインテグラーゼ、ファージP1クリー再組合酵素、パラA分解酵素、PhiC31インテグラーゼ／I-SceIがあります。

戦略	ファージλインテグラーゼ	ファージP1クリー再組合酵素	パラA分解酵素	PhiC31インテグラーゼ／I-SceI
機動	チロシン再結合酵素は、FISおよびIHFタンパク質を介してattハイブリッドサイトの再結合を触媒する	サイト特異的チロシン再結合酵素は、loxPサイトに結合すると双方向的な再結合を行う	セリン再結合酵素は、2つの同一MRSサイト間で不可逆かつ一方向的な再結合を行う	セリン再結合酵素はattP/attB結合サイト間の一方向的な再結合を媒介し、一方でI-SceIエンドヌクレアーゼは製品関連の不純物や未再結合の親プラズミドを切断する
特徴	ホスト因子FISおよびIHFの発現に依存する；内在毒性；残存する親プラズミドとミニプラズミド	残存する親プラズミドとミニプラズミド	高収量；残存する親プラズミドとミニプラズミド	親プラズミドの分解に関連する収量低下

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参考文献:

[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. ミニサークルDNA：DNAベースのベクターの未来？ Trends Biotechnol. 2020年10月;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.

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