Rekombinantes Enzym

Modalität

Rekombinante Enzyme

Rekombinantes Enzym für therapeutische Zwecke

Durch biotechnologische Verfahren gewonnene therapeutische Enzyme werden häufig für verschiedene klinische Anwendungen eingesetzt, darunter Enzymersatztherapie, Abbau angesammelter Metaboliten und Toxine, Krebsbehandlung und Genombearbeitung. Im mikrobiellen Expressionssystem können mehrere therapeutische Enzyme produziert werden.

Anwendung	Enzyme	Substanz	Typische Produkte/Pipelines
Enzymersatztherapie	Adenosin-Desaminase, ADA	Adenosin oder Desoxyadenosin	Elapegademase-lvlr (Revcovi)
Enzymersatztherapie	Phenylalanin-Ammoniak-Lyase, PAL	Phenylalanin	Pegvaliase-pqpz (Palynziq)
Abbau angesammelter Metaboliten	Uricase/Uratoxidase	Harnsäure	Peglticase (Krystexxa)Rasburicase (Fasturtec)
	Kollagenase	Kollagen-„Narbe“	Kollagenase Clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)
	Verkürztes Plasmin	Kollagen, Fibronektin und Laminin	Ocriplasmin (Jetrea)
	Verkürzter Gewebeplasminogenaktivator (tPA)	Plasminogen	Reteplase (Retavase)
	IgG-Protease	Immunglobulin G (IgG)	Imlifidase (Idefrix)
	IgA-Protease	Immunglobulin A (IgA)	PKU308/AP308IGAN IgA-Protease
Abbau von Toxinen	Carboxypeptidase G2	Methotrexat	Glucarpidase (Voraxaze)
Krebsbehandlung	Asparagin-spezifisches Enzym	Asparagin	Asparaginase (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)
Genom-Editierung	Cas9-Nuklease	Zielgen	Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Rekombinantes Enzym als Material

Es gibt mehrere Enzyme, die bei der Produktion langer kodierender RNA (z. B. mRNA, saRNA, circRNA), der Produktion von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs) und anderen verwendet werden. Mikrobiell produzierte Enzyme sind kostengünstiger als das Expressionssystem von Säugetierzellen, insbesondere von E. coli.

Anwendung	Enzyme	Funktion
Enzyme für die lineare RNA-Produktion, RNase-frei	Restriktionsendonukleasen	Linearisierung der Plasmid-DNA (pDNA), um die Entstehung längerer Transkripte zu vermeiden.
	T7-RNA-Polymerase (T7-RNAP)	Binden Sie an den T7-Promotor und erzeugen Sie ein spezifisches RNA-Transkript. Spielen eine Schlüsselrolle bei der In-vitro-Transkript-Reaktion (IVT).
	Vaccinia-Capping-Enzym	Fügen Sie Cap-Strukturen an den 5′-Enden der IVT-mRNA hinzu.
	Pyrophosphatase, anorganisch (iPPase)	Vermeiden Sie Pyrophosphat während der IVT-Reaktion.
	RNase-Inhibitor, rekombinant	Hemmt die RNase-Aktivität während der IVT-Reaktion.
	DNase I	Entfernen Sie die DNA-Vorlage.
Enzym zur circRNA-Produktion, RNase-frei	RNase R	Verdauen Sie lineare RNA und reichern Sie zirkuläre RNA an.
Enzymvermittelte Glykankonjugation	Peptid-N-Glycosidase (PNGase F)	Spaltt die Amidbindung zwischen dem ersten Saccharid GlcNAc und der Asn297-SeitenketteL; Setzen Sie Glykane aus IgG-Antikörpern frei.
	Bakterielle Transglutaminase (BTG)	Konjugieren Sie Payloads standortspezifisch, um ADCs zu generieren.
	Sortase A	Katalysieren Sie die Ligation von Proteinen.
	β1,4-Galactosidase	Geben Sie alle terminalen Galaktosen frei und bilden Sie eine homogene G0-Isoform des Antikörpers.
	β1,4-Galactosyltransferase (Gal-T)	Übertragen Sie einen Zuckerrest mit einer chemisch reaktiven funktionellen Gruppe.
	α2,6-Sialyltransferase (Sial T)	Integrieren Sie terminale Sialinsäurereste in die native Glykanstruktur eines Antikörpers.
Enzymvermittelter Glykan-Remodelling und Glycoengineering	Endo-N-Acetylglucosaminidase (ENGase)	Hydrolysieren Sie die β1,4-glykosidische Bindung zwischen GlcNAcβ1–4GlcNAc von N-Glykanen; Entfernen Sie N-gebundene Glykane in der Fc-Region von IgG-Antikörpern.
	Endoglykosidase S (EndoS)
	Glykosyltransferasen (GTs)	Übertragen Sie N-Glykanoxazolin auf defucosylierte IgGs.
andere	Von mikrobiellen Stämmen produzierte Enzyme	Maßgeschneiderter Bedarf

Rekombinantes Enzym als Reagenz

Tag-Entfernungs-Proteasen

Fusions-Tags werden häufig verwendet, um die Löslichkeit und Stabilität rekombinanter Proteine von Interesse zu verbessern und ihre Reinigung zu erleichtern. Zu den häufig verwendeten Tags gehören His-Tag, Maltose-bindendes Protein (MBP), Glutathion-S-Transferase (GST) usw.

Typischerweise wird eine Linkersequenz zwischen der Fusionsmarkierung und der Zielproteinsequenz hinzugefügt, um die Markierung zu entfernen. Die Entfernung von Fusions-Tags erfordert ortsspezifische Proteasen wie Enterokinase (EK), Thrombin, Tabak-Etch-Virus-Protease (TEVp), humane Rhinovirus-Protease 3C (HRV3C), kleine Ubiquitin-modifizierende Protein-Protease (SUMO) und Tabak-Venen-Mottling-Virus ( TVMV)-Protease und Carboxypeptidase A/B (CPA/CPB).

Typ	Enzyme	Anerkennungsseite
Endoproteasen zur Markierungsentfernung	Enterokinase (EK), Enteropeptidase	DDDDK↓
	Thrombin	LVPR↓GS
	TEV-Protease	ENLYFQ↓G
	HRV3C-Protease	LEVLFQ↓GP
	SUMO-Protease	SUMO-Tertiärstruktur
	TVMV-Protease	ETVRFQG↓S
Exoproteasen zur Markierungsentfernung	Carboxypeptidase A (CPA)	C-terminale Aminosäuren, außer Pro, Lys und Arg
Exoproteasen zur Markierungsentfernung	Carboxypeptidase B (CPB)	C-terminales Lys und Arg

Andere Proteasen, Nukleasen und Amidasen

Anwendung	Enzyme	Funktion
Andere Proteasen	Protease K	Eine Serinprotease, die Proteine durch Hydrolyse von Peptidbindungen verdaut.
	IdeS, IgG-Protease	IgG-abbauende Enzyme (Ides), die an einer bestimmten Stelle von Immunglobulin G (IgG) spalten und dabei Fab- und Fc-Fragmente erzeugen
	IgA1-Protease	Ein proteolytisches Enzym, das eine spezifische Stelle in der Sequenz der Gelenkregion des menschlichen Immunglobulins A1 (IgA1) spaltet.
Nuklease	Nuklease	Spaltt Nukleinsäuren (DNA oder RNA) durch Hydrolyse der Phosphodiesterbindungen.
Nuklease	Enzym einschränken	Eine Endonuklease, die DNA an oder in der Nähe bestimmter Stellen spaltet.
Amidase	PNGase F	Spaltt zwischen dem innersten N-Acetylglucosamin (GlcNAc) und den Asparaginresten von Oligosacchariden mit hohem Mannosegehalt, Hybrid- und komplexen Oligosacchariden.

Yaohai Bio-Pharma bietet CDMO-Lösung aus einer Hand für rekombinante Enzyme

Referenz:

[1] Hennigan JN, Lynch MD. Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft enzymbasierter Therapien. Drug Discov heute. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.

Alle Kategorien