Enzima Recombinante para Uso Terapéutico
Las enzimas terapéuticas obtenidas a través de procesos biotecnológicos se utilizan ampliamente para varias aplicaciones clínicas, incluida la terapia de reemplazo de enzimas, degradación de metabolitos acumulados y toxinas, tratamiento del cáncer y edición del genoma. Varias enzimas terapéuticas pueden producirse en sistemas de expresión microbiana.
Enzima Recombinante como Material
Existen varias enzimas utilizadas en la producción de ARN de larga codificación (por ejemplo, mRNA, saRNA, circRNA), producción de conjugados de anticuerpos con fármacos (ADCs) y otros. Las enzimas producidas por microorganismos son más rentables que las de células mamíferas, especialmente el sistema de expresión de E. coli.
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Aplicación
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Enzimas
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Función
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Enzimas para la Producción de ARN Lineal, libre de RNasa
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Endonucleasas de restricción
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Linealización del ADN plasmidial (pDNA) para evitar la generación de un transcrito más largo.
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Polimerasa de ARN T7 (T7 RNAP)
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Unirse al promotor T7 y generar un transcrito de ARN específico; Desempeñan un papel clave durante la reacción de transcripción in vitro (IVT).
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Enzima de capping de vacina
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Añadir estructuras de Cap a los extremos 5′ del ARN mensajero IVT.
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Pirofosfatasa, inorgánica (iPPase)
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Prevenir la pirofosfata durante la reacción de IVT.
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Inhibidor de RNasa, recombinante
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Inhibir la actividad de RNasa durante la reacción de IVT.
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DNasa I
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Elimine la plantilla de ADN.
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Enzima para la producción de circRNA, libre de RNasa
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No se puede
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Degrada el ARN lineal y enriquece el ARN circular.
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Conjugación glicósica mediada por enzimas
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Peptidoglicosidasa N (PNGase F)
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Corta el enlace amida entre el primer sacárido GlcNAc y el grupo lateral Asn297; Libera glicanos de los anticuerpos IgG.
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Transglutaminasa bacteriana (BTG)
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Conjuga cargas de manera específica para generar ADCs.
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Sortasa A
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Cataliza la unión de proteínas.
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β1,4-galactosidasa
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Liberar todos los galactosas terminales y formar un isómero G0 homogéneo del anticuerpo.
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β1,4-galactosiltransferasa (Gal-T)
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Transferir un residuo de azúcar con un grupo funcional reactiva químicamente.
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α2,6-sialiltransferasa (Sial T)
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Incorporar residuos de ácido siálico terminal en la estructura glicánica nativa de un anticuerpo.
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Remodelación glicánica mediada por enzimas e ingeniería glicósica
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Endo-N-acetilglucosaminidasa (ENGase)
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Hidrolizar el enlace β1,4-glicosídico entre GlcNAcβ1–4GlcNAc de N-glicanos; Quitar glicanos N-enlazados en la región Fc de anticuerpos IgG.
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Endoglucosidasa S (EndoS)
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Glicosiltransferasas (GTs)
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Transfiere oxazolina N-glicano a IgGs defucosiladas.
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Otros
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Enzimas producidas por cepa microbiana
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Necesidad personalizada
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Enzima Recombinante como Reactivo
Proteasas de Eliminación de Etiquetas
A menudo se utilizan etiquetas de fusión para mejorar la solubilidad y estabilidad de las proteínas recombinantes de interés y hacer que sea más fácil purificarlas. Las etiquetas comúnmente utilizadas incluyen His-tag, proteína de unión a maltosa (MBP), glutatión-S-transferasa (GST), etc.
Por lo general, se añade una secuencia de enlace entre la etiqueta de fusión y la secuencia de la proteína objetivo para eliminar la etiqueta. La eliminación de las etiquetas de fusión requiere proteasas específicas del sitio, como enterocina (EK), trombina, proteasa del virus del tabaco (TEVp), proteasa 3C del rinovirus humano (HRV3C), proteasa de la pequeña proteína modificadora de ubiquitina (SUMO), proteasa del virus moteador del tabaco (TVMV) y carboxipeptidasa A/B (CPA/CPB).
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Tipo
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Enzimas
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Sitio de Reconocimiento
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Endoproteasas de eliminación de etiquetas
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Enterocina (EK), enteropeptidasa
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DDDDK↓
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trombina
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LVPR↓GS
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Proteasa TEV
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ENLYFQ↓G
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Proteasa HRV3C
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LEVLFQ↓GP
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Proteasa SUMO
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Estructura terciaria de SUMO
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Proteasa TVMV
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ETVRFQG↓S
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Exoproteasas de eliminación de etiquetas
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Carboxipeptidasa A (CPA)
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Ácidos aminados terminales C, excepto Pro, Lys y Arg
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Carboxipeptidasa B (CPB)
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Lys y Arg terminales C
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Otras proteasas, nucleasas y amidasas
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Aplicación
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Enzimas
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Función
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Otras proteasas
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Proteasa K
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Una serina proteasa que digiere proteínas hidrolizando enlaces peptídicos.
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IdeS, proteasa IgG
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Enzimas degradantes de IgG (Ides) que cortan en un sitio específico de la inmunoglobulina G (IgG), generando fragmentos Fab y Fc
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Proteasa IgA1
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Una enzima proteolítica que corta un sitio específico en la secuencia de la región de bisagra de la inmunoglobulina A1 humana (IgA1).
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Nucleasa
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Nucleasa
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Corta ácidos nucleicos (ADN o ARN) hidrolizando los enlaces fosfodiéster.
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Restringir enzima
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Una endonuclease que corta el ADN en o cerca de sitios específicos.
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Amidasa
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PNGase F
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Cleave entre la N-acetilglucosamina (GlcNAc) más interna y los residuos de asparagina de oligosacáridos de alto manosa, híbridos y complejos.
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Yaohai Bio-Pharma Ofrece Solución CDMO Integral para Enzimas Recombinantes
Referencia:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. El pasado, presente y futuro de los tratamientos a base de enzimas. Drug Discov Today. 2022 Ene;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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