주사급 HEPES 완충체계는 mRNA 원액 buffer로서의 작용원리에 대한 해석

2016년 바이오엔테크가 LPX-mRNA 제제를 발표한 글에서 mRNA 원액에 사용된 버퍼는 HEPES였다.이 연구에서는 HEPES 완충액을 사용하여 RNA-LPX를 추가로 제조하기 위해 1mg/ml의 RNA 원액을 구성했다.

HEPES는 IVT 반응 체계인 buffer로서 강점을 가지고 있는데, 이는 우리가 관련 문헌을 결합하여 Biontech가 HEPES 완충 쌍을 mRNA 원액 buffer로 채택한 원인으로 추정한다.

3. HEPES는 기타 버퍼링 체계에 비해 비교적 두드러진 특징

1. pKa는 온도 변화에 따라 매우 작고, buffer의 pH 값은 온도에 따라 아주 작다.

2. 성질이 안정적이고 HEPES는 다른 이온과 상호작용하지 않는다. 한편으로는 HEPES가 다른 이온과 접합하여 다른 이온의 기능에 영향을 주지 않는다. 다른 한편으로는 다른 이온의 존재가 HEPES의 완충 능력에 영향을 주지 않는다.

3. 세포배지에서 pH의 유지는 주로 배지의 탄산수소염과 5% 의 CO2에 의해 공동으로 유지되는데 세포가 개방환경에 처해있을 때 CO2가 일산되면 pH가 재빨리 상승하여 생리pH범위를 벗어나게 되는데 HEPES 완충쌍을 첨가한 배지는 이런 면에서 문제가 없다.

4. HEPES는 생물막을 쉽게 통과하지 못하며 세포내의 생화학반응을 방해하지 않는다.

4. HEPES 버퍼 사용 시 주의사항

1. 파이진 기단의 존재로 인해 HEPES가 빛에 노출되면 H2O2가 생성되는데, 이는 배양된 세포나 다른 생물 활성 물체에 독성을 발생시키는 동시에 산화 환원에 민감한 물질을 공동으로 사용하는 것은 좋지 않기 때문에 HEPES를 완충액으로 하는 조작은 가능한 한 빛을 피하는 조건에서 진행해야 한다.

2. HEPES는 생화학 분야에서 흔히 볼 수 있는 사용 농도는 10-25mM이며, 농도가 10mM 이하일 때는 완충 능력이 약하여 비교적 좋은 완충 효과를 낼 수 없으며, 농도가 높을 때는 일부 세포에 독해 작용을 할 수 있다.

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