Enzima recombinante para uso terapéutico
Las enzimas terapéuticas obtenidas mediante procesos biotecnológicos se utilizan ampliamente para varias aplicaciones clínicas, incluida la terapia de reemplazo enzimático, la degradación de metabolitos y toxinas acumulados, el tratamiento del cáncer y la edición del genoma. Se pueden producir varias enzimas terapéuticas en el sistema de expresión microbiano.
| Aplicación |
Enzima |
Sustancia |
Productos/ductos típicos |
| Terapia de reemplazo enzimático |
Adenosina desaminasa, ADA |
Adenosina o desoxiadenosina |
Elapegademasa-lvlr (Revcovi) |
| Fenilalanina amoniaco liasa, PAL |
La fenilalanina |
Pegvaliasa-pqpz (Palynziq) |
| Degradación de metabolitos acumulados |
Uricasa/urato oxidasa |
Ácido úrico |
Peglticasa (Krystexxa)Rasburicasa (Fasturtec) |
| Colagenasa |
“Cicatriz” de colágeno |
Colagenasa clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
| Plasmina humana truncada |
Colágeno, fibronectina y laminina. |
Ocriplasmina (Jetrea) |
| Activador del plasminógeno tisular truncado (tPA) |
Plasminógeno |
Reteplasa (Retavase) |
| proteasa IgG |
Inmunoglobulina G (IgG) |
Imlifidasa (Idefrix) |
| proteasa IgA |
Inmunoglobulina A (IgA) |
PKU308/AP308IGAN IgA proteasa |
| Degradación de toxinas |
Carboxipeptidasa G2 |
El metotrexato |
Glucarpidasa (Voraxaze) |
| Tratamiento para el cáncer |
Enzima específica de asparagina |
Asparagina |
Asparaginasa (Elspar) Calaspargasa pegol-mknl (Asparlas) |
| Edición del genoma |
nucleasa cas9 |
Gen diana |
Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001) |
Enzima recombinante como material
Hay varias enzimas que se utilizan en la producción de ARN de codificación larga (p. ej., ARNm, ARNsa, ARNcirc), producción de conjugados anticuerpo-fármaco (ADC) y otras. Las enzimas producidas por microbios son más rentables que las células de mamíferos, especialmente el sistema de expresión de E. coli.
| Aplicación |
Enzima |
Función |
| Enzimas para la producción lineal de ARN, libres de ARNasa |
Endonucleasas de restricción |
Linealización del ADN plasmídico (pDNA) para evitar generar una transcripción más larga. |
| ARN polimerasa T7 (T7 RNAP) |
Se une al promotor T7 y genera una transcripción de ARN específica; Desempeña un papel clave durante la reacción de transcripción in vitro (IVT). |
| Enzima bloqueadora de vaccinia |
Agregue estructuras Cap a los extremos 5' del ARNm de IVT. |
| Pirofosfatasa inorgánica (iPPasa) |
Prevenir el pirofosfato durante la reacción IVT. |
| Inhibidor de RNasa, recombinante |
Inhibe la actividad de la RNasa durante la reacción IVT. |
| DNasa I |
Retire la plantilla de ADN. |
| Enzima para la producción de circRNA, libre de RNasa |
ARNasa R |
Digiere el ARN lineal y enriquece el ARN circular. |
| Conjugación de glicano mediada por enzimas |
Péptido-N-glucosidasa (PNGasa F) |
Rompe el enlace amida entre el primer sacárido GlcNAc y la cadena lateral Asn297L; Libera glicanos de los anticuerpos IgG. |
| Transglutaminasa bacteriana (BTG) |
Conjugue cargas útiles específicamente para el sitio para generar ADC. |
| Sortasa A |
Catalizar la ligación de proteínas. |
| β1,4-galactosidasa |
Libere todas las galactosas terminales y forme una isoforma G0 homogénea del anticuerpo. |
| β1,4-galactosiltransferasa (Gal-T) |
Transferir un residuo de azúcar con un grupo funcional químicamente reactivo. |
| α2,6-sialiltransferasa (Sial T) |
Incorporar residuos terminales de ácido siálico en la estructura de glicano nativo de un anticuerpo. |
| Remodelación y glicoingeniería de glucanos mediada por enzimas |
Endo-N-acetilglucosaminidasa (ENGasa) |
Hidrolizar el enlace β1,4-glucosídico entre GlcNAcβ1–4GlcNAc de N-glicanos; Elimine los glicanos unidos a N en la región Fc de los anticuerpos IgG. |
| Endoglicosidasa S (EndoS) |
|
| Glicosiltransferasas (GT) |
Transfiera N-glicano oxazolina a IgG defucosiladas. |
| Otros |
Enzimas producidas por cepa microbiana. |
Necesidad personalizada |
Enzima recombinante como reactivo
Proteasas de eliminación de etiquetas
Las etiquetas de fusión se utilizan a menudo para mejorar la solubilidad y estabilidad de proteínas recombinantes de interés y facilitar su purificación. Las etiquetas comúnmente utilizadas incluyen la etiqueta His, la proteína de unión a maltosa (MBP), la glutatión-s-transferasa (GST), etc.
Normalmente, se añade una secuencia conectora entre la etiqueta de fusión y la secuencia de la proteína diana para eliminar la etiqueta. La eliminación de etiquetas de fusión requiere proteasas específicas de sitio, como la enteroquinasa (EK), la trombina, la proteasa del virus del grabado del tabaco (TEVp), la proteasa 3C del rinovirus humano (HRV3C), la proteasa de la proteína modificadora de la ubiquitina pequeña (SUMO), el virus del moteado de las venas del tabaco ( TVMV) proteasa y carboxipeptidasa A/B (CPA/CPB).
| Tipo |
Enzima |
Sitio de reconocimiento |
| Endoproteasas de eliminación de etiquetas |
Enteroquinasa (EK), enteropeptidasa |
DDDDK↓ |
| trombina |
LVPR↓GS |
| proteasa TEV |
ENLYFQ↓G |
| proteasa HRV3C |
LEVLFQ↓GP |
| proteasa SUMO |
Estructura terciaria SUMO |
| proteasa TVMV |
ETVRFQG↓S |
| Exoproteasas de eliminación de etiquetas. |
Carboxipeptidasa A (CPA) |
Aminoácidos C-terminales, excepto Pro, Lys y Arg |
| Carboxipeptidasa B (CPB) |
C-terminal Lys y Arg |
Otras proteasas, nucleasas y amidasas
| Aplicación |
Enzima |
Función |
| Otras proteasas |
proteasa k |
Una serina proteasa que digiere proteínas hidrolizando enlaces peptídicos. |
| IdeS, proteasa IgG |
Enzimas degradantes de IgG (Ides) que se escinden en un sitio específico de la inmunoglobulina G (IgG), generando fragmentos Fab y Fc. |
| proteasa IgA1 |
Enzima proteolítica que escinde un sitio específico en la secuencia de la región bisagra de la inmunoglobulina A1 humana (IgA1). |
| Nucleasa |
Nucleasa |
Escinde ácidos nucleicos (ADN o ARN) hidrolizando los enlaces fosfodiéster. |
| restringir la enzima |
Endonucleasa que escinde el ADN en sitios específicos o cerca de ellos. |
| amidasa |
PNGasa F |
Escinde entre los residuos más internos de N-acetilglucosamina (GlcNAc) y asparagina de oligosacáridos complejos, híbridos y con alto contenido de manosa. |
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Referencia:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. El pasado, presente y futuro de las terapias basadas en enzimas. Descubrimiento de drogas hoy. 2022 enero;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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