Ανασυνδυασμένο ένζυμο για θεραπευτική χρήση
Τα θεραπευτικά ένζυμα που λαμβάνονται μέσω βιοτεχνολογικών διεργασιών χρησιμοποιούνται ευρέως για διάφορες κλινικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της θεραπείας αντικατάστασης ενζύμων, της αποδόμησης συσσωρευμένων μεταβολιτών και τοξινών, της θεραπείας του καρκίνου και της επεξεργασίας γονιδιώματος. Πολλά θεραπευτικά ένζυμα μπορούν να παραχθούν στο σύστημα μικροβιακής έκφρασης.
Εφαρμογή |
Ένζυμο |
Ουσία |
Τυπικά προϊόντα/Σωληνώσεις |
Θεραπεία αντικατάστασης ενζύμων |
Απαμινάση αδενοσίνης, ADA |
Αδενοσίνη ή δεοξυαδενοσίνη |
Elapegademase-lvlr (Revcovi) |
λυάση αμμωνίας φαινυλαλανίνης, PAL |
Φαινυλαλανίνη |
Pegvaliase-pqpz (Palynziq) |
Αποικοδόμηση συσσωρευμένων μεταβολιτών |
Ουρικάση/Οξειδάση Ουρικού |
Ουρικό οξύ |
Peglticase (Krystexxa)Rasburicase (Fasturtec) |
Κολλαγενάση |
«ουλή» κολλαγόνου |
Collagenase clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
Περικομμένη ανθρώπινη πλασμίνη |
Κολλαγόνο, φιμπρονεκτίνη και λαμινίνη |
Οκριπλασμίνη (Jetrea) |
Ενεργοποιητής πλασμινογόνου κολοβωμένου ιστού (tPA) |
Πλασμινογόνο |
Ρετεπλάση (ρεταβάση) |
IgG πρωτεάση |
Η ανοσοσφαιρίνη G (IgG) |
Imlifidase (Idefrix) |
IgA πρωτεάση |
Ανοσοσφαιρίνη Α (IgA) |
PKU308/AP308IGAN IgA πρωτεάση |
Αποικοδόμηση τοξινών |
Καρβοξυπεπτιδάση G2 |
Μεθοτρεξάτη |
Γλυκαρπιδάση (Voraxaze) |
Θεραπεία του καρκίνου |
Ένζυμο ειδικό για την ασπαραγίνη |
Ασπαραγίνη |
Asparaginase (Elspar) Calaspargase pegol-mknl (Asparlas) |
Επεξεργασία Γονιδιώματος |
Νουκλεάση Cas9 |
Γονίδιο στόχος |
Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001) |
Ανασυνδυασμένο ένζυμο ως υλικό
Υπάρχουν πολλά ένζυμα που χρησιμοποιούνται στη μακροχρόνια παραγωγή RNA κωδικοποίησης (π.χ. mRNA, saRNA, circRNA), παραγωγή συζυγών αντισώματος-φαρμάκου (ADCs) και άλλα. Τα ένζυμα που παράγονται από μικροβία είναι πιο οικονομικά από τα κύτταρα θηλαστικών, ειδικά το σύστημα έκφρασης E. coli.
Εφαρμογή |
Ένζυμο |
Λειτουργία |
Ένζυμα για γραμμική παραγωγή RNA, χωρίς RNase |
Περιοριστικές ενδονουκλεάσες |
Γραμμικοποίηση του πλασμιδικού DNA (pDNA) για την αποφυγή δημιουργίας μακρύτερου μεταγραφήματος. |
Τ7 RNA πολυμεράση (T7 RNAP) |
Συνδέονται με τον προαγωγέα Τ7 και δημιουργούν ειδικό αντίγραφο RNA. Παίξτε βασικό ρόλο κατά την in vitro αντίδραση μεταγραφής (IVT). |
Ένζυμο κάλυψης δαμαλίτιδας |
Προσθέστε δομές Cap στα 5' άκρα του IVT mRNA. |
Πυροφωσφατάση, ανόργανη (iPPase) |
Αποτρέψτε το πυροφωσφορικό κατά τη διάρκεια της αντίδρασης IVT. |
Αναστολέας RNase, ανασυνδυασμένος |
Αναστέλλουν τη δραστηριότητα της RNase κατά τη διάρκεια της αντίδρασης IVT. |
DNase I |
Αφαιρέστε το πρότυπο DNA. |
Ένζυμο για παραγωγή circRNA, χωρίς RNase |
RNase R |
Πέψτε το γραμμικό RNA και εμπλουτίστε το κυκλικό RNA. |
Σύζευξη γλυκάνης που προκαλείται από ένζυμα |
Πεπτίδιο-Ν-γλυκοσιδάση (PNGase F) |
Διασπά τον αμιδικό δεσμό μεταξύ του πρώτου σακχαρίτη GlcNAc και της πλευρικής αλυσίδας Asn297L. Απελευθερώστε γλυκάνες από τα αντισώματα IgG. |
Βακτηριακή τρανσγλουταμινάση (BTG) |
Συζεύξτε ωφέλιμα φορτία ιστότοπου ειδικά για να δημιουργήσετε ADC. |
Σορτάση Α |
Καταλύει την απολίνωση των πρωτεϊνών. |
β1,4-γαλακτοσιδάση |
Απελευθερώστε όλες τις τερματικές γαλακτόζες και σχηματίστε μια ομοιογενή G0 ισομορφή του αντισώματος. |
β1,4-γαλακτοζυλοτρανσφεράση (Gal-T) |
Μεταφέρετε ένα υπόλειμμα ζάχαρης με μια χημικά δραστική λειτουργική ομάδα. |
α2,6-σιαλυλτρανσφεράση (Sial T) |
Ενσωματώστε τελικά υπολείμματα σιαλικού οξέος στην φυσική δομή γλυκάνης ενός αντισώματος. |
Ενζυμική αναδιαμόρφωση γλυκάνης και γλυκομηχανική |
Ενδο-Ν-ακετυλογλυκοζαμινιδάση (ENGase) |
Υδρολύουν τον β1,4-γλυκοσιδικό δεσμό μεταξύ GlcNAcβ1–4GlcNAc των Ν-γλυκανών. Αφαιρέστε τις Ν-συνδεδεμένες γλυκάνες στην περιοχή Fc των αντισωμάτων IgG. |
Ενδογλυκοσιδάση S (EndoS) |
|
Γλυκοσυλτρανσφεράσες (GTs) |
Μεταφέρετε οξαζολίνη Ν-γλυκάνης σε αποφουκοζυλιωμένα IgG. |
Άλλα |
Ένζυμα που παράγονται από μικροβιακό στέλεχος |
Εξατομικευμένη ανάγκη |
Ανασυνδυασμένο ένζυμο ως αντιδραστήριο
Πρωτεάσες αφαίρεσης ετικέτας
Οι ετικέτες σύντηξης χρησιμοποιούνται συχνά για να βελτιώσουν τη διαλυτότητα και τη σταθερότητα των ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών που ενδιαφέρουν και να διευκολύνουν τον καθαρισμό τους. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες ετικέτες περιλαμβάνουν His-tag, πρωτεΐνη που δεσμεύει μαλτόζη (MBP), γλουταθειόνη-s-τρανσφεράση (GST) κ.λπ.
Τυπικά, μια αλληλουχία συνδέτη προστίθεται μεταξύ της ετικέτας σύντηξης και της αλληλουχίας πρωτεΐνης στόχου για να αφαιρεθεί η ετικέτα. Η αφαίρεση των ετικετών σύντηξης απαιτεί πρωτεάσες ειδικής τοποθεσίας, όπως εντεροκινάση (EK), θρομβίνη, πρωτεάση του ιού etch του καπνού (TEVp), πρωτεάση ανθρώπινου ρινοϊού 3C (HRV3C), πρωτεάση μικρής πρωτεΐνης τροποποιητικής ουβικιτίνης (SUMO), ιός στίγματος φλεβών καπνού ( TVMV) πρωτεάση και καρβοξυπεπτιδάση Α/Β (CPA/CPB).
Χαρακτηριστικά |
Ένζυμο |
Ιστότοπος αναγνώρισης |
Ενδοπρωτεάσες αφαίρεσης ετικέτας |
Εντεροκινάση (ΕΚ), εντεροπεπτιδάση |
DDDDK↓ |
θρομβίνη |
LVPR↓GS |
TEV πρωτεάση |
ENLYFQ↓G |
Πρωτεάση HRV3C |
LEVLFQ↓GP |
Πρωτεάση SUMO |
Τριτοβάθμια δομή SUMO |
TVMV πρωτεάση |
ETVRFQG↓S |
Εξωπρωτεάσες αφαίρεσης ετικέτας |
Καρβοξυπεπτιδάση Α (CPA) |
C-τερματικά αμινοξέα, εκτός από τα Pro, Lys και Arg |
Καρβοξυπεπτιδάση Β (CPB) |
C-τελικό Lys και Arg |
Άλλες πρωτεάσες, νουκλεάσες και αμιδάσες
Εφαρμογή |
Ένζυμο |
Λειτουργία |
Άλλες πρωτεάσες |
Πρωτεάση Κ |
Μια πρωτεάση σερίνης που αφομοιώνει τις πρωτεΐνες υδρολύοντας πεπτιδικούς δεσμούς. |
IdeS, IgG πρωτεάση |
Ένζυμα αποικοδόμησης IgG (Ides) που διασπώνται σε μια συγκεκριμένη θέση της ανοσοσφαιρίνης G (IgG), δημιουργώντας θραύσματα Fab και Fc |
IgA1 πρωτεάση |
Ένα πρωτεολυτικό ένζυμο που διασπά μια συγκεκριμένη θέση στην αλληλουχία της περιοχής άρθρωσης της ανθρώπινης ανοσοσφαιρίνης Α1 (IgA1). |
Νουκλεάση |
Νουκλεάση |
Διασπά τα νουκλεϊκά οξέα (DNA ή RNA) υδρολύοντας τους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς. |
Περιορίστε το ένζυμο |
Μια ενδονουκλεάση που διασπά το DNA σε ή κοντά σε συγκεκριμένες θέσεις. |
Αμιδάση |
PNGase F |
Διαχωρίζει μεταξύ της πιο εσωτερικής Ν-ακετυλογλυκοζαμίνης (GlcNAc) και υπολειμμάτων ασπαραγίνης με υψηλή περιεκτικότητα σε μαννόζη, υβριδικούς και σύνθετους ολιγοσακχαρίτες. |
Η Yaohai Bio-Pharma προσφέρει One-Stop CDMO διάλυμα για ανασυνδυασμένα ένζυμα
- Μικροβιακή Μηχανική και Διαλογή
- Τραπεζική μικροβιακών κυττάρων (PCB/MCB/WCB)
- Ανοδική Ανάπτυξη Διαδικασιών
- Ανάπτυξη κατάντη διαδικασίας
- Ανάπτυξη σύνθεσης
- Παραγωγή GMP
- Συμπληρώστε και τελειώστε
- Αναλυτική και Δοκιμαστική
- Regulatory Affairs
Παραπομπή:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον των θεραπειών που βασίζονται σε ένζυμα. Drug Discov Today. 2022 Ιαν. 27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.