Recombinant Enzyme für therapeutische Anwendungen
Durch biotechnologische Prozesse erhaltene therapeutische Enzyme werden für verschiedene klinische Anwendungen eingesetzt, darunter Enzymersatztherapie, Abbau von angestauten Metaboliten und Toxinen, Krebstherapie und Genomeingriffe. Mehrere therapeutische Enzyme können im mikrobiellen Ausdruckssystem produziert werden.
Rekombinantes Enzym als Material
Es gibt mehrere Enzyme, die bei der Produktion von langen codierenden RNAs (z. B. mRNA, saRNA, circRNA), der Herstellung von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs) und anderen verwendet werden. Mikrobiell hergestellte Enzyme sind kosteneffektiver als solche aus Säugetierzellen, insbesondere das E. coli Ausdruckssystem.
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Anwendung
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Enzyme
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Funktion
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Enzyme für die Herstellung von linearem RNA, RNase-frei
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Restriktionsendonukleasen
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Linearisierung von Plasmid-DNA (pDNA), um längere Transkripte zu vermeiden.
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T7 RNA Polymerase (T7 RNAP)
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Binden am T7-Promotor und erzeugen spezifische RNA-Transkripte; Spielen eine Schlüsselrolle während der in vitro Transkription (IVT)-Reaktion.
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Vaccinia Kappe-Enzym
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Fügen Kappe-Strukturen an die 5′ Enden von IVT mRNA an.
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Pyrophosphatase, inorganisch (iPPase)
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Verhindern Pyrophosphatbildung während der IVT-Reaktion.
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RNase-Inhibitor, rekombinant
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Inhibieren RNase-Aktivität während der IVT-Reaktion.
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DNase I
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Entferne das DNA-Vorlage.
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Enzym für circRNA-Produktion, RNase-frei
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Rnase r
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Verwandle lineares RNA und bereichere zirkuläres RNA.
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Enzyme-vermittelte Glykanverbindung
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Peptid-N-Glykosidas (PNGase F)
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Trennt den Amiden zwischen dem ersten Saccharid GlcNAc und der Asn297-Seitenkette; Freisetzung von Glykanen von IgG-Antikörpern.
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Bakterielle Transglutaminase (BTG)
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Koppeln Payloads spezifisch an Stellen, um ADCs zu generieren.
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Sortase A
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Katalysieren die Verbindung von Proteinen.
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β1,4-Galactosidase
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Löse alle terminalen Galactosemoleküle ab und bilde eine homogene G0-Isoform des Antikörpers.
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β1,4-Galaktosyltransferase (Gal-T)
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Transferiere einen Zuckerrest mit einer chemisch reaktiven Funktionsgruppe.
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α2,6-Sialyltransferase (Sial T)
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Inkorporieren terminal sialinsäurehaltige Reste in die native Glykanstruktur eines Antikörpers.
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Enzym-vermittelte Glykan-Umbauung und Glycoingenieurwesen
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Endo-N-Acetylglucosaminidase (ENGase)
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Spalte den β1,4-Glykosidband zwischen GlcNAcβ1–4GlcNAc von N-Glykanen; Entferne N-verknüpfte Glykane im Fc-Bereich von IgG-Antikörpern.
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Endoglycosidase S (EndoS)
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Glykosyltransferasen (GTs)
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Transferiere N-Glykan-Oxazolin zu defukosylierten IgGs.
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Sonstiges
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Enzyme, die von einer mikrobiellen Stammkultur produziert werden
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Angepasste Bedürfnisse
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Rekombinantes Enzym als Reagenz
Tag-Entfernung-Proteasen
Fusions-Tags werden oft verwendet, um die Löslichkeit und Stabilität der rekombinanten Proteine von Interesse zu verbessern und sie leichter zu purifizieren. Zu den gebräuchlichen Tags gehören His-Tag, Maltozyd-bindendes Protein (MBP), Glutathion-S-Transferase (GST) usw.
Typischerweise wird eine Linker-Sequenz zwischen dem Fusions-Tag und der Zielprotein-Sequenz hinzugefügt, um den Tag zu entfernen. Die Entfernung von Fusions-Tags erfordert standortspezifische Proteasen, wie Enterokinase (EK), Thrombin, Tabak-Etch-Virus-Protease (TEVp), menschliches Rhinovirus-Protease 3C (HRV3C), kleines ubiquitin-modifizierendes Protein (SUMO)-Protease, Tabak-Vein-Mottling-Virus (TVMV)-Protease und Carboxypeptidase A/B (CPA/CPB).
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TYP
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Enzyme
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Erkennungsstelle
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Tag-Entfernung-Endoproteasen
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Enterokinase (EK), Enteropeptidase
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DDDDK↓
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thrombin
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LVPR↓GS
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TEV-Protease
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ENLYFQ↓G
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HRV3C-Protease
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LEVLFQ↓GP
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SUMO-Protease
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SUMO-Tertiärstruktur
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TVMV Protease
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ETVRFQG↓S
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Tag-Entfernung-Exoproteasen
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Carboxypeptidase A (CPA)
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C-terminal Aminosäuren, außer Pro, Lys und Arg
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Carboxypeptidase B (CPB)
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C-terminal Lys und Arg
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Andere Proteasen, Nucleasen und Amidasen
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Anwendung
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Enzyme
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Funktion
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Andere Proteasen
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Protease K
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Eine Serinprotease, die Proteine durch Hydrolyse von Peptidbindungen verstoffwechselt.
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IdeS, IgG-Protease
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IgG-abbauschende Enzyme (Ides), die an einer spezifischen Stelle des Immunoglobulins G (IgG) schneiden und Fab- und Fc-Fragmente erzeugen
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IgA1-Protease
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Ein proteolytisches Enzym, das eine spezifische Stelle in der Scharnierregionsequenz des menschlichen Immunoglobulins A1 (IgA1) abschneidet.
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Nuklease
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Nuklease
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Schneidet Nukleinsäuren (DNA oder RNA) durch Hydrolyse der Phosphodiesterbindungen.
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Restriktionsenzyme
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Eine Endonuklease, die DNA an oder in der Nähe spezifischer Stellen abschneidet.
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Amidase
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PNGase F
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Trennt zwischen dem innersten N-Acetylglucosamin (GlcNAc) und den Asparaginresten von hochmannosigen, hybriden und komplexen Oligosacchariden.
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Yaohai Bio-Pharma bietet eine integrierte CDMO-Lösung für rekombinante Enzyme an
Quelle:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft enzymbasierter Therapien. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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