Enzyme recombinante à usage thérapeutique
Les enzymes thérapeutiques obtenues par des processus biotechnologiques sont largement utilisées pour plusieurs applications cliniques, notamment la thérapie enzymatique substitutive, la dégradation des métabolites et des toxines accumulés, le traitement du cancer et l'édition du génome. Plusieurs enzymes thérapeutiques peuvent être produites dans le système d’expression microbienne.
| Candidature |
Enzyme |
Substance |
Produits/pipelines typiques |
| Thérapie de remplacement enzymatique |
Adénosine désaminase, ADA |
Adénosine ou désoxyadénosine |
Elapegademase-lvlr (Revcovi) |
| Phénylalanine ammoniaque lyase, PAL |
Phénylalanine |
Pegvaliase-pqpz (Palynziq) |
| Dégradation des métabolites accumulés |
Uricase/urate oxydase |
Acide urique |
Peglticase (Krystexxa)Rasburicase (Fasturtec) |
| Collagénase |
« Cicatrice » de collagène |
Collagénase Clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
| Plasmine humaine tronquée |
Collagène, fibronectine et laminine |
Ocriplasmine (Jetrea) |
| Activateur du plasminogène tissulaire tronqué (tPA) |
Plasminogène |
Retéplase (Retavase) |
| Protéase IgG |
Immunoglobuline G (IgG) |
Imlifidase (Idéfrix) |
| IgA protéase |
Immunoglobuline A (IgA) |
PKU308/AP308IGAN IgA protéase |
| Dégradation des toxines |
Carboxypeptidase G2 |
Le méthotrexate |
Glucarpidase (Voraxaze) |
| Traitement du cancer |
Enzyme spécifique à l'asparagine |
Asparagine |
Asparaginase (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas) |
| Édition du génome |
Nucléase Cas9 |
Gène cible |
Autotemcel exagamglogène (Exa-cel, CTX001) |
Enzyme recombinante comme matériau
Il existe plusieurs enzymes utilisées dans la production d'ARN à codage long (par exemple, ARNm, ARNsa, circARN), dans la production de conjugués anticorps-médicament (ADC), etc. Les enzymes produites par des microbes sont plus rentables que les cellules de mammifères, en particulier le système d'expression d'E. coli.
| Candidature |
Enzyme |
Fonction |
| Enzymes pour la production d'ARN linéaire, sans RNase |
Endonucléases de restriction |
Linéarisation de l’ADN plasmidique (ADNp) pour éviter de générer une transcription plus longue. |
| ARN polymérase T7 (T7 RNAP) |
Se lier au promoteur T7 et générer un transcrit d'ARN spécifique ; Jouer un rôle clé lors de la réaction de transcription in vitro (IVT). |
| Enzyme de coiffage de la vaccinale |
Ajoutez des structures Cap aux extrémités 5' de l'ARNm IVT. |
| Pyrophosphatase, inorganique (iPPase) |
Empêcher le pyrophosphate pendant la réaction IVT. |
| Inhibiteur de RNase, recombinant |
Inhibe l’activité de la RNase pendant la réaction IVT. |
| DNase I |
Retirez le modèle d'ADN. |
| Enzyme pour la production de circRNA, sans RNase |
RNase R |
Digérer l’ARN linéaire et enrichir l’ARN circulaire. |
| Conjugaison de glycanes à médiation enzymatique |
Peptide-N-glycosidase (PNGase F) |
Coupe la liaison amide entre le premier saccharide GlcNAc et la chaîne latérale Asn297 ; Libérez les glycanes des anticorps IgG. |
| Transglutaminase bactérienne (BTG) |
Conjuguez les charges utiles spécifiquement au site pour générer des ADC. |
| Sortase A |
Catalyser la ligature des protéines. |
| β1,4-galactosidase |
Libérez tous les galactoses terminaux et formez une isoforme G0 homogène de l’anticorps. |
| β1,4-galactosyltransférase (Gal-T) |
Transférer un résidu de sucre avec un groupe fonctionnel chimiquement réactif. |
| α2,6-sialyltransférase (Sial T) |
Incorporer les résidus terminaux d’acide sialique dans la structure glycane native d’un anticorps. |
| Remodelage des glycanes et glyco-ingénierie à médiation enzymatique |
Endo-N-acétylglucosaminidase (ENGase) |
Hydrolyser la liaison β1,4-glycosidique entre GlcNAcβ1–4GlcNAc des N-glycanes ; Supprimez les glycanes liés à N sur la région Fc des anticorps IgG. |
| Endoglycosidase S (EndoS) |
|
| Glycosyltransférases (GT) |
Transférer l’oxazoline N-glycane aux IgG défucosylées. |
| Autres |
Enzymes produites par une souche microbienne |
Besoin personnalisé |
Enzyme recombinante comme réactif
Protéases de suppression des balises
Les étiquettes de fusion sont souvent utilisées pour améliorer la solubilité et la stabilité des protéines recombinantes d’intérêt et faciliter leur purification. Les tags couramment utilisés incluent His-tag, la protéine de liaison au maltose (MBP), la glutathion-s-transférase (GST), etc.
Généralement, une séquence de liaison est ajoutée entre l'étiquette de fusion et la séquence protéique cible pour supprimer l'étiquette. L'élimination des étiquettes de fusion nécessite des protéases spécifiques au site, telles que l'entérokinase (EK), la thrombine, la protéase du virus de gravure du tabac (TEVp), la protéase 3C du rhinovirus humain (HRV3C), la protéase de la petite protéine modificatrice de l'ubiquitine (SUMO), le virus de la marbrure des veines du tabac ( TVMV) protéase et carboxypeptidase A/B (CPA/CPB).
| Type |
Enzyme |
Site de reconnaissance |
| Endoprotéases de suppression des balises |
Entérokinase (EK), entéropeptidase |
DDDDK↓ |
| thrombine |
LVPR↓GS |
| protéase TEV |
ENLYFQ↓G |
| Protéase HRV3C |
LEVLFQ↓GP |
| Protéase SUMO |
Structure tertiaire SUMO |
| Protéase TVMV |
ETVRFQG↓S |
| Exoprotéases de suppression de balises |
Carboxypeptidase A (CPA) |
Acides aminés C-terminaux, sauf Pro, Lys et Arg |
| Carboxypeptidase B (CPB) |
Lys et Arg C-terminaux |
Autres protéases, nucléases et amidases
| Candidature |
Enzyme |
Fonction |
| Autres protéases |
Protéase K |
Une sérine protéase qui digère les protéines en hydrolysant les liaisons peptidiques. |
| IdeS, protéase IgG |
Enzymes dégradant les IgG (Ides) qui se clivent sur un site spécifique de l'immunoglobuline G (IgG), générant des fragments Fab et Fc |
| Protéase IgA1 |
Enzyme protéolytique qui clive un site spécifique dans la séquence de la région charnière de l'immunoglobuline humaine A1 (IgA1). |
| Nucléase |
Nucléase |
Clive les acides nucléiques (ADN ou ARN) en hydrolysant les liaisons phosphodiester. |
| Restreindre l'enzyme |
Une endonucléase qui clive l'ADN sur ou à proximité de sites spécifiques. |
| Amidase |
PNGase F |
Clive entre la N-acétylglucosamine (GlcNAc) la plus interne et les résidus asparagine des oligosaccharides à haute teneur en mannose, hybrides et complexes. |
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Référence:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Le passé, le présent et l’avenir des thérapies enzymatiques. Découverte des médicaments aujourd'hui. 2022 janvier;27(1):117-133. est ce que je : 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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