Rekombinantní enzym

Metoda

Rekombinantní enzymy

Rekombinantní enzym pro terapeutické použití

Terapeutické enzymy získané biotechnologickými procesy jsou široce používány pro několik klinických aplikací, včetně enzymové substituční terapie, degradace nahromaděných metabolitů a toxinu, léčby rakoviny a editace genomu. V mikrobiálním expresním systému může být produkováno několik terapeutických enzymů.

editaci videa	Enzymy	Látka	Typické produkty/potrubí
Enzymová substituční terapie	Adenosin deamináza, ADA	Adenosin nebo deoxyadenosin	Elapegademase-lvlr (Revcovi)
Enzymová substituční terapie	Fenylalanin amonná lyáza, PAL	Fenylalanin	Pegvaliase-pqpz (Palynziq)
Degradace akumulovaných metabolitů	Urikáza/urátoxidáza	Kyselina močová	Pegltikáza (Krystexxa) Rasburikáza (Fasturtec)
	Kolagenáza	Kolagenová "jizva"	Kolagenáza Clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)
	Zkrácený plasmin	Kolagen, fibronektin a laminin	ocriplasmin (Jetrea)
	Zkrácený tkáňový aktivátor plazminogenu (tPA)	Plazminogen	Reteplase (Retavase)
	IgG proteáza	Imunoglobulin G (IgG)	Imlifidase (Idefrix)
	IgA proteáza	Imunoglobulin A (IgA)	PKU308/AP308IGAN IgA proteáza
Degradace toxinů	Karboxypeptidáza G2	Methotrexat	Glukarpidáza (Voraxaze)
Léčba rakoviny	Asparagin-specifický enzym	Asparagin	Asparagináza (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)
Editace genomu	Nukleáza Cas9	Cílový gen	Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Rekombinantní enzym jako materiál

Existuje několik enzymů používaných při produkci dlouhé kódující RNA (např. mRNA, saRNA, circRNA), produkci konjugátů protilátka-lék (ADC) a dalších. Mikrobiálně produkované enzymy jsou nákladově efektivnější než savčí buňky, zejména expresní systém E. coli.

editaci videa	Enzymy	funkce
Enzymy pro lineární produkci RNA, bez RNázy	Restrikční endonukleázy	Linearizace plazmidové DNA (pDNA), aby se zabránilo generování delšího transkriptu.
	T7 RNA polymeráza (T7 RNAP)	Navázat se na promotor T7 a vytvořit specifický RNA transkript; Hrají klíčovou roli během in vitro transkriptové (IVT) reakce.
	Krycí enzym vakcínie	Přidejte struktury Cap na 5' konce IVT mRNA.
	Pyrofosfatáza, anorganická (iPPáza)	Zabraňte pyrofosfátům během IVT reakce.
	Inhibitor RNázy, rekombinantní	Inhibujte aktivitu RNázy během IVT reakce.
	DNáza I	Odstraňte šablonu DNA.
Enzym pro produkci circRNA, bez RNázy	RNáza R	Digesce lineární RNA a obohacení kruhové RNA.
Enzymově zprostředkovaná glykanová konjugace	Peptid-N-glykosidáza (PNGáza F)	Štěpí amidovou vazbu mezi prvním sacharidem GlcNAc a Asn297 postranním řetězcem L; Uvolněte glykany z IgG protilátek.
	Bakteriální transglutamináza (BTG)	Konjugujte užitečné zatížení místně speciálně pro generování ADC.
	Sortase A	Katalyzujte ligaci proteinů.
	p1,4-galaktosidáza	Uvolněte všechny terminální galaktózy a vytvořte homogenní izoformu G0 protilátky.
	β1,4-galaktosyltransferáza (Gal-T)	Přeneste cukerný zbytek s chemicky reaktivní funkční skupinou.
	α2,6-sialyltransferáza (Sial T)	Začlenit koncové zbytky kyseliny sialové do nativní glykanové struktury protilátky.
Enzymově zprostředkovaná přestavba glykanu a glykoinženýrství	Endo-N-acetylglukosaminidáza (ENGáza)	Hydrolyzujte β1,4-glykosidickou vazbu mezi GlcNAcβ1–4GlcNAc N-glykanů; Odstraňte N-vázané glykany na Fc oblasti IgG protilátek.
	Endoglykosidáza S (EndoS)
	Glykosyltransferázy (GT)	Přeneste N-glykan oxazolin do defukosylovaných IgG.
jiní	Enzymy produkované mikrobiálním kmenem	Potřeba přizpůsobená

Rekombinantní enzym jako činidlo

Proteázy pro odstranění značek

Fúzní značky se často používají ke zlepšení rozpustnosti a stability požadovaných rekombinantních proteinů a k usnadnění jejich purifikace. Mezi běžně používané značky patří His-tag, protein vázající maltózu (MBP), glutathion-s-transferáza (GST) atd.

Typicky je linkerová sekvence přidána mezi fúzní značku a sekvenci cílového proteinu, aby se značka odstranila. Odstranění fúzních značek vyžaduje místně specifické proteázy, jako je enterokináza (EK), trombin, proteáza viru tabákového leptání (TEVp), proteáza lidského rhinoviru 3C (HRV3C), proteáza malého proteinu modifikujícího ubikvitin (SUMO), virus skvrnitosti tabákových žil ( TVMV) proteáza a karboxypeptidáza A/B (CPA/CPB).

Typ	Enzymy	Rozpoznávací web
Endoproteázy pro odstranění značek	Enterokináza (EK), enteropeptidáza	DDDDK↓
	trombinu	LVPR↓GS
	TEV proteáza	ENLYFQ↓G
	HRV3C proteáza	LEVLFQ↓GP
	SUMO proteáza	SUMO terciární struktura
	TVMV proteáza	ETVRFQG↓S
Odstranění značek exoproteázy	Karboxypeptidáza A (CPA)	C-koncové aminokyseliny, kromě Pro, Lys a Arg
Odstranění značek exoproteázy	Karboxypeptidáza B (CPB)	C-koncový Lys a Arg

Jiné proteázy, nukleázy a amidázy

editaci videa	Enzymy	funkce
Jiné proteázy	Proteáza K	Serinová proteáza, která štěpí proteiny hydrolýzou peptidových vazeb.
	IdeS, IgG proteáza	IgG degradující enzymy (Ides), které štěpí na specifickém místě imunoglobulinu G (IgG), generují Fab a Fc fragmenty
	IgA1 proteáza	Proteolytický enzym, který štěpí specifické místo v sekvenci pantové oblasti lidského imunoglobulinu A1 (IgA1).
Nukleáza	Nukleáza	Štěpí nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) hydrolýzou fosfodiesterových vazeb.
Nukleáza	Omezte enzym	Endonukleáza, která štěpí DNA na konkrétních místech nebo v jejich blízkosti.
Amidase	PNGase F	Štěpí mezi nejvnitřnějším N-acetylglukosaminem (GlcNAc) a asparaginovými zbytky vysokomannosových, hybridních a komplexních oligosacharidů.

Yaohai Bio-Pharma nabízí jednorázové řešení CDMO pro rekombinantní enzymy

Reference:

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

Všechny kategorie

Metoda