Rekombinantní enzym

Modalita

Rekombinantní enzymy

Rekombinantní enzym pro léčebné použití

Léčebné enzymy získané prostřednictvím biotechnologických procesů jsou široce využívány pro několik klinických aplikací, včetně enzyme nahrazující terapie, degradace akumulovaných metabolitů a toxinů, léčby rakoviny a úpravy genomu. Několik léčebných enzymů lze vyrobit v mikrobiálním expresním systému.

Aplikace	Enzymy	Látky	Typické produkty/kanály
Terapie nahrazující enzyme	Adenozin deaminasa, ADA	Adenozin nebo deoxyadenozin	Elapegademase-lvlr (Revcovi)
Terapie nahrazující enzyme	Fenyloalanin amoniak lyáza, PAL	Fenyloalanina	Pegvaliase-pqpz (Palynziq)
Degradace akumulovaných metabolitů	Uricáza/Urat oxidáza	Mokřadiny	Peglticase (Krystexxa) Rasburicase (Fasturtec)
	Kolagenáza	Kolagenový 'jizva'	Kolagenáza clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)
	Ustřižené plasminy	Kolagen, fibronectin a laminin	Ocriplasmin (Jetrea)
	Ustřižený tkáněvý plasminogenní aktivátor (tPA)	Plasminogen	Reteplase (Retavase)
	IgG proteáza	Imunoglobulin G (IgG)	Imlifidase (Idefrix)
	IgA proteáza	Imunoglobulin A (IgA)	PKU308/AP308IGAN IgA proteáza
Degradace toxinů	Carboxypeptidáza G2	Methotrexát	Glucarpidase (Voraxaze)
Léčba rakoviny	Enzym specifický pro asparagin	Asparagin	Asparagináza (Elspar) Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)
Úprava genomu	Cas9 nuclease	Cílový gen	Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Rekombinantní enzym jako materiál

Existuje několik enzymů používaných při výrobě dlouhých kódovacích RNA (např. mRNA, saRNA, circRNA), výrobě konjugátů antitěles–léků (ADCs) a dalších. Enzymy produkované mikroorganismy jsou ekonomičtější než ty z buněk savců, zejména systém expresních E. coli.

Aplikace	Enzymy	Funkce
Enzymy pro výrobu lineární RNA, bez RNase	Restrikční endonukleázy	Linearizace plazmidové DNA (pDNA) pro zabránění vzniku delšího transkriptu.
	T7 RNA polymeráza (T7 RNAP)	Vázat se na T7 promotor a generovat specifický RNA transkript; Hrát klíčovou roli během in vitro transkripcionální (IVT) reakce.
	Vaccinia kovalenční enzym	Přidat kapové struktury na 5′ koncoviny IVT mRNA.
	Pirofosfataza, inorganická (iPPase)	Preventivně působit proti pirofosfátu během IVT reakce.
	Inhibitor RNase, rekombinantní	Inhibovat aktivitu RNase během IVT reakce.
	DNase I	Odstraňte DNA šablonu.
Enzym pro výrobu circRNA, bez RNase	Rnase R	Degradujte lineární RNA a obohacujte kruhovou RNA.
Enzymatická konjugace glykanů	Peptid-N-glykosidáza (PNGase F)	Přerušuje amidovou vazbu mezi prvním sacharidem GlcNAc a bočněm řetězem Asn297; Uvolňuje glykany z imunoglobulinových protilátek IgG.
	Bakteriální transglutamináza (BTG)	Konjugujte nálož site-speciﬁcky pro vytvoření ADCs.
	Sortase A	Katalyzujte spojování proteinů.
	β1,4-galaktosidáza	Uvolněte všechny terminální galaktozy a vytvořte homogenní G0 izoform protilátky.
	β1,4-galaktosyltransferáza (Gal-T)	Přenesení cukrového zbytku s chemicky reaktivním funkčním skupenstvím.
	α2,6-siayltransferáza (Sial T)	Integrujte terminální siaylové zbytky do původní glykanové struktury protilátky.
Enzymatická úprava glykanů a glykoingenierství	Endo-N-acetylglykosaminidáza (ENGase)	Hydrolýza β1,4-glycosidické vazby mezi GlcNAcβ1–4GlcNAc N-glykanů; Odeberte N-propojené glykany v oblasti Fc IgG protilátek.
	Endoglykosidáza S (EndoS)
	Glykosyltransferázy (GTs)	Přenášejí N-glykan oxazolin na defukosylované IgGs.
Ostatní	Enzymy vyrobené mikrobiálním štětem	Individuální potřeba

Rekombinantní enzym jako reagens

Proteazy pro odstranění tagu

Fusionní tagy se často používají k zvýšení rozpustnosti a stability rekombinovaných bílkovin a usnadnění jejich očištění. Mezi běžně používané tagy patří His-tag, maltózově vázaný protein (MBP), glutathion-S-transferáza (GST) atd.

Obvykle je mezi fusionním tagem a cílovou sékvencí bílkoviny přidán spojovací posloupnost k odstranění tagu. Odstranění fusionních tagů vyžaduje lokálně působivé proteázy, jako je enterokináza (EK), trombin, proteáza tabákového rozptylu (TEVp), lidská rynokvírová proteáza 3C (HRV3C), malý ubiquitinový modifikující protein (SUMO) proteáza, proteáza tabákového žilnatého virusu (TVMV) a karboxypeptidáza A/B (CPA/CPB).

Typ	Enzymy	Poznávací místo
Endoproteázy pro odstranění tagu	Enterokináza (EK), enteropeptidáza	DDDDK↓
	thrombin	LVPR↓GS
	TEV proteáza	ENLYFQ↓G
	HRV3C proteáza	LEVLFQ↓GP
	SUMO proteáza	Terciární struktura SUMO
	TVMV proteáza	ETVRFQG↓S
Exoproteázy pro odstranění tagu	Karboxypeptidáza A (CPA)	C-terminální aminokyseliny, s výjimkou Pro, Lys a Arg
Exoproteázy pro odstranění tagu	Karboxypeptidáza B (CPB)	C-terminální Lys a Arg

Ostatní proteázové, nukleázové a amidázy

Aplikace	Enzymy	Funkce
Ostatní proteázy	Proteáza K	Serinová proteáza, která tráví bílkoviny hydrolyzí po peptidových vazbách.
	IdeS, IgG proteáza	Enzymy degradující IgG (Ides), které štěpí na konkrétním místě imunoglobulinu G (IgG), vytvářející Fab a Fc fragmenty
	IgA1 proteáza	Proteolytický enzym, který štěpí na konkrétním místě v sekvenci spojovací oblasti lidského imunoglobulinu A1 (IgA1).
Nukleáza	Nukleáza	Štěpí nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) hydrolyzí fosfodiesterových vazeb.
Nukleáza	Restrikční enzym	Endonukleáza, která štěpí DNA na nebo poblíž konkrétních míst.
Amidáza	PNGase F	Odpojuje mezi nejvnitřnějším N-acetyloglukozaminem (GlcNAc) a rezidui asparaginu v oligosacharidech s vysokým obsahem mannu, hybridních a komplexních.

Yaohai Bio-Pharma nabízí kompletní CDMO řešení pro rekombinantní enzymy

Odkaz:

[1] Hennigan JN, Lynch MD. Minulost, přítomnost a budoucnost enzymových terapií. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.

Všechny kategorie

Modalita