Rekombinantni enzim

Modalitet

Rekombinantni enzimi

Rekombinantni enzim za terapijsku upotrebu

Terapeutski enzimi dobiveni biotehnološkim procesima naširoko se koriste za nekoliko kliničkih primjena, uključujući enzimsku nadomjesnu terapiju, razgradnju nakupljenih metabolita i toksina, liječenje raka i uređivanje genoma. Nekoliko terapijskih enzima može se proizvesti u mikrobnom sustavu ekspresije.

primjena	Enzimi	Supstanca	Tipični proizvodi/cjevovodi
Enzimska nadomjesna terapija	Adenozin deaminaza, ADA	Adenozin ili deoksiadenozin	Elapegademase-lvlr (Revcovi)
Enzimska nadomjesna terapija	Fenilalanin amonijak liaza, PAL	fenilalanin	Pegvaliase-pqpz (Palynziq)
Razgradnja akumuliranih metabolita	Uricaza/urat oksidaza	Mokraćna kiselina	Pegltikaza (Krystexxa) Rasburikaza (Fasturtec)
	Kolagenaza	Kolagenski "ožiljak"	Kolagenaza clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)
	Skraćeni plazmin	Kolagen, fibronektin i laminin	Okriplazmin (Jetrea)
	Skraćeni tkivni aktivator plazminogena (tPA)	plazminogen	Reteplaza (Retavaza)
	IgG proteaza	Imunoglobulin G (IgG)	imlifidaza (idefrix)
	IgA proteaza	Imunoglobulin A (IgA)	PKU308/AP308IGAN IgA proteaza
Razgradnja toksina	Karboksipeptidaza G2	Metotreksat	Glukarpidaza (voraksaz)
Liječenje raka	Enzim specifičan za asparagin	asparagina	Asparaginaza (Elspar) Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)
Uređivanje genoma	Cas9 nukleaza	Ciljni gen	Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Rekombinantni enzim kao materijal

Postoji nekoliko enzima koji se koriste u proizvodnji dugo kodirajuće RNA (npr. mRNA, saRNA, circRNA), proizvodnji konjugata antitijela i lijeka (ADC) i drugih. Mikrobiološki proizvedeni enzimi su isplativiji od stanica sisavaca, posebno ekspresijskog sustava E. coli.

primjena	Enzimi	funkcija
Enzimi za proizvodnju linearne RNK, bez RNaze	Restrikcijske endonukleaze	Linearizacija plazmidne DNA (pDNA) kako bi se izbjeglo stvaranje dužeg prijepisa.
	T7 RNA polimeraza (T7 RNAP)	Veže se na T7 promotor i stvara specifični RNA transkript; Imaju ključnu ulogu tijekom reakcije in vitro prijepisa (IVT).
	Enzim za zatvaranje vakcinije	Dodajte Cap strukture na 5' krajeve IVT mRNA.
	Pirofosfataza, anorganska (iPPaza)	Spriječite pirofosfat tijekom IVT reakcije.
	Inhibitor RNaze, rekombinantni	Inhibira aktivnost RNaze tijekom IVT reakcije.
	DNaza I	Uklonite predložak DNK.
Enzim za proizvodnju circRNA, bez RNaze	RNaza R	Probavite linearnu RNK i obogatite kružnu RNK.
Glikanska konjugacija posredovana enzimima	Peptid-N-glikozidaza (PNGase F)	Cijepa amidnu vezu između prvog saharida GlcNAc i Asn297 bočnog lancaL; Oslobađanje glikana iz IgG antitijela.
	Bakterijska transglutaminaza (BTG)	Konjugirajte korisni teret posebno za generiranje ADC-ova.
	Sortase A	Kataliziraju ligaciju proteina.
	β1,4-galaktozidaza	Otpustite sve terminalne galaktoze i formirajte homogenu G0 izoformu antitijela.
	β1,4-galaktoziltransferaza (Gal-T)	Prijenos ostatka šećera s kemijski reaktivnom funkcionalnom skupinom.
	α2,6-sijaliltransferaza (Sial T)	Ugraditi terminalne ostatke sijalične kiseline u nativnu glikansku strukturu antitijela.
Pregradnja glikana posredovana enzimima i glikoinženjering	Endo-N-acetilglukozaminidaza (ENGase)	Hidrolizirati β1,4-glikozidnu vezu između GlcNAcβ1–4GlcNAc N-glikana; Uklonite N-vezane glikane na Fc regiji IgG protutijela.
	Endoglikozidaza S (EndoS)
	Glikoziltransferaze (GT)	Prijenos N-glikan oksazolina u defukozilirane IgG.
Drugi	Enzimi koje proizvodi soj mikroba	Prilagođena potreba

Rekombinantni enzim kao reagens

Proteaze za uklanjanje oznaka

Fuzijske oznake često se koriste za poboljšanje topljivosti i stabilnosti rekombinantnih proteina od interesa i olakšavaju njihovo pročišćavanje. Uobičajeno korištene oznake uključuju His-oznaku, protein koji veže maltozu (MBP), glutation-s-transferazu (GST) itd.

Tipično, linker sekvenca se dodaje između fuzijske oznake i ciljne proteinske sekvence da se ukloni oznaka. Uklanjanje fuzionih oznaka zahtijeva proteaze specifične za mjesto, kao što su enterokinaza (EK), trombin, proteaza virusa jetkanja duhana (TEVp), proteaza 3C humanog rinovirusa (HRV3C), proteaza malog ubikvitin modificirajućeg proteina (SUMO), virus pjegavosti duhanskih žila ( TVMV) proteaza i karboksipeptidaza A/B (CPA/CPB).

Tip	Enzimi	Mjesto za prepoznavanje
Endoproteaze za uklanjanje oznaka	Enterokinaza (EK), enteropeptidaza	DDDDK↓
	trombin	LVPR↓GS
	TEV proteaza	ENLYFQ↓G
	HRV3C proteaza	LEVLFQ↓GP
	SUMO proteaza	SUMO tercijarna struktura
	TVMV proteaza	ETVRFQG↓S
Egzoproteaze za uklanjanje oznaka	karboksipeptidaza A (CPA)	C-terminalne aminokiseline, osim Pro, Lys i Arg
Egzoproteaze za uklanjanje oznaka	Karboksipeptidaza B (CPB)	C-terminalni Lys i Arg

Ostale proteaze, nukleaze i amidaze

primjena	Enzimi	funkcija
Druge proteaze	Proteaza K	Serinska proteaza koja probavlja proteine hidrolizom peptidnih veza.
	IdeS, IgG proteaza	IgG degradirajući enzimi (Ides) koji cijepaju na specifičnom mjestu imunoglobulina G (IgG), generirajući Fab i Fc fragmente
	IgA1 proteaza	Proteolitički enzim koji cijepa specifično mjesto u sekvenci zglobne regije ljudskog imunoglobulina A1 (IgA1).
Nukleaza	Nukleaza	Cijepa nukleinske kiseline (DNA ili RNA) hidrolizom fosfodiesterskih veza.
Nukleaza	Ograničiti enzim	Endonukleaza koja cijepa DNA na određenim mjestima ili blizu njih.
Amidaza	PNGase F	Cijepa između najunutarnjijih ostataka N-acetilglukozamina (GlcNAc) i asparagina visokomanoznih, hibridnih i složenih oligosaharida.

Yaohai Bio-Pharma nudi CDMO rješenje na jednom mjestu za rekombinantne enzime

Referenca:

[1] Hennigan JN, Lynch MD. Prošlost, sadašnjost i budućnost terapija temeljenih na enzimima. Drug Discov danas. 2022. siječnja;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.

sve kategorije

Modalitet