Enzyme Recombinante à Usage Thérapeutique
Les enzymes thérapeutiques obtenues par des procédés biotechnologiques sont largement utilisées pour plusieurs applications cliniques, y compris la thérapie par remplacement enzymatique, la dégradation des métabolites accumulés et des toxines, le traitement du cancer et l'édition du génome. Plusieurs enzymes thérapeutiques peuvent être produites dans un système d'expression microbienne.
Enzyme recombinante en tant que matériau
Il existe plusieurs enzymes utilisées dans la production d'ARN à long codage (par ex., ARNm, saARN, circARN), la production de conjugués anticorps-médicament (ADC) et autres. Les enzymes produites par des micro-organismes sont plus coûte-efficaces que celles produites par des cellules mammifères, en particulier le système d'expression E. coli.
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Application
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Enzymes
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Fonction
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Enzymes pour la production de ARN linéaire, sans RNase
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Endonucléases de restriction
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Linéarisation de l'ADN plasmidique (pDNA) pour éviter la génération de transcrits plus longs.
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Polymérase RNA T7 (T7 RNAP)
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Se lier au promoteur T7 et générer des transcrits RNA spécifiques ; Jouent un rôle clé lors de la réaction in vitro de transcription (IVT).
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Enzyme de capping Vaccinia
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Ajouter des structures de Cap aux extrémités 5′ des mRNA issus de la IVT.
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Pyrophosphatase, inorganique (iPPase)
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Prévenir l'accumulation de pyrophosphate pendant la réaction IVT.
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Inhibiteur d'RNase, recombinant
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Inhiber l'activité d'RNase pendant la réaction IVT.
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DNase I
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Retirez le modèle d'ADN.
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Enzyme pour la production de circARN, sans RNase
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Rnase R
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Digréder l'ARN linéaire et enrichir l'ARN circulaire.
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Conjugaison glycanique médiée par une enzyme
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Peptide-N-glycosidase (PNGase F)
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Clive l'amide entre le premier saccharide GlcNAc et la chaîne latérale Asn297 ; Libère les glycanes des anticorps IgG.
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Transglutaminase bactérienne (BTG)
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Conjuguer des charges de manière spécifiques à un site pour générer des ADCs.
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Sortase A
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Catalyser la ligature des protéines.
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β1,4-galactosidase
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Libérer tous les galactoses terminaux et former un isomère G0 homogène de l'anticorps.
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β1,4-galactosyltransférase (Gal-T)
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Transférer un résidu sucre avec un groupe fonctionnel réactif chimiquement.
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α2,6-sialyltransférase (Sial T)
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Intégrer des résidus d'acide sialique terminal dans la structure glycanique native d'un anticorps.
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Remodelage glycanique médié par des enzymes et ingénierie glycanique
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Endo-N-acétylglucosaminidase (ENGase)
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Hydrolyser le lien β1,4-glycosidique entre GlcNAcβ1–4GlcNAc des N-glycanes ; Retirer les glycanes N-liés sur la région Fc des anticorps IgG.
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Endoglucosidase S (EndoS)
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Glycosyltransférases (GTs)
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Transférer l'oxazoline N-glycan vers des IgGs défucosylées.
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Autres
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Enzymes produites par une souche microbienne
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Besoin personnalisé
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Enzyme recombinante en tant que réactif
Protéases de suppression d'étiquette
Les étiquettes fusion sont souvent utilisées pour améliorer la solubilité et la stabilité des protéines recombinantes d'intérêt et les rendre plus faciles à purifier. Les étiquettes couramment utilisées incluent His-tag, la protéine liant le maltose (MBP), la glutathion-S-transférase (GST), etc.
Généralement, une séquence de lien est ajoutée entre l'étiquette fusion et la séquence de la protéine cible pour supprimer l'étiquette. La suppression des étiquettes fusion nécessite des protéases spécifiques du site, telles que l'entérokinase (EK), la thrombine, la protéase du virus de l'égratignure du tabac (TEVp), la protéase 3C du rhinovirus humain (HRV3C), la protéase SUMO, la protéase du virus moucheté des veines du tabac (TVMV) et les carboxypeptidases A/B (CPA/CPB).
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Type
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Enzymes
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Site de reconnaissance
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Protéases d'endotag
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Entérokinase (EK), entéropeptidase
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DDDDK↓
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thrombine
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LVPR↓GS
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Protéase TEV
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ENLYFQ↓G
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Protéase HRV3C
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LEVLFQ↓GP
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Protéase SUMO
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Structure tertiaire SUMO
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Protéase TVMV
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ETVRFQG↓S
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Exoprotéases de suppression du tag
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Carboxypeptidase A (CPA)
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Acides aminés en C-terminale, sauf Pro, Lys et Arg
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Carboxypeptidase B (CPB)
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Lys et Arg en C-terminale
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Autres Protéases, Nucléases et Amidases
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Application
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Enzymes
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Fonction
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Autres protéases
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Protéase K
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Une sérine protéase qui digère les protéines en hydrolysant les liaisons peptidiques.
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IdeS, protéase IgG
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Enzymes dégradant l'IgG (Ides) qui coupent à un site spécifique de l'immunoglobuline G (IgG), générant des fragments Fab et Fc
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Protéase IgA1
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Une enzyme protéolytique qui coupe un site spécifique dans la séquence de la région charnière de l'immunoglobuline A1 humaine (IgA1).
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Nucléase
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Nucléase
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Coupe les acides nucléiques (ADN ou ARN) en hydrolysant les liaisons phosphodiestères.
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Enzyme de restriction
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Une endonucléase qui coupe l'ADN à ou près de sites spécifiques.
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Amidase
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PNGase F
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Sectionne entre le N-acétylglucosamine (GlcNAc) le plus intérieur et les résidus d'asparagine des oligosaccharides à mannose élevée, hybrides et complexes.
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Yaohai Bio-Pharma Propose une Solution CDMO Complète pour les Enzymes Recombinantes
Référence :
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Le passé, le présent et l'avenir des thérapies à base d'enzymes. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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