Recombinant enzym voor therapeutisch gebruik
Therapeutische enzymen die via biotechnologische processen worden verkregen, worden op grote schaal gebruikt voor verschillende klinische toepassingen, waaronder enzymvervangingstherapie, afbraak van geaccumuleerde metabolieten en toxines, kankerbehandeling en genoombewerking. Er kunnen verschillende therapeutische enzymen worden geproduceerd in een microbieel expressiesysteem.
| Aanvraag |
Enzym |
Stof |
Typische producten/pijplijnen |
| Enzymvervangende therapie |
Adenosinedeaminase, ADA |
Adenosine of deoxyadenosine |
Elapegademase-lvlr (Revcovi) |
| Fenylalanine-ammoniaklyase, PAL |
Fenylalanine |
Pegvaliase-pqpz (Palynziq) |
| Afbraak van geaccumuleerde metabolieten |
Uricase/uraatoxidase |
Urinezuur |
Peglticase (Krystexxa)Rasburicase (Fasturtec) |
| collagenase |
Collageen “litteken” |
Collagenase clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
| Afgeknot menselijk plasmine |
Collageen, fibronectine en laminine |
Ocriplasmine (Jetrea) |
| Afgeknotte weefselplasminogeenactivator (tPA) |
Plasminogeen |
Reteplase (Retavase) |
| IgG-protease |
Immunoglobuline G (IgG) |
Imlifidase (Idefrix) |
| IgA-protease |
Immunoglobuline A (IgA) |
PKU308/AP308IGAN IgA-protease |
| Afbraak van toxines |
Carboxypeptidase G2 |
Methotrexaat |
Glucarpidase (Voraxaze) |
| Kankerbehandeling |
Asparagine-specifiek enzym |
asparagine |
Asparaginase (Elspar) Calaspargase pegol-mknl (Asparlas) |
| Genoombewerking |
Cas9-nuclease |
Doel gen |
Exagagglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001) |
Recombinant enzym als materiaal
Er worden verschillende enzymen gebruikt bij de productie van lang coderend RNA (bijv. mRNA, saRNA, circRNA), de productie van antilichaam-geneesmiddelconjugaten (ADC's) en andere. Microbieel geproduceerde enzymen zijn kosteneffectiever dan zoogdiercellen, vooral het E. coli-expressiesysteem.
| Aanvraag |
Enzym |
Functie |
| Enzymen voor lineaire RNA-productie, RNase-vrij |
Restrictie endonucleasen |
Linearisatie van plasmide-DNA (pDNA) om te voorkomen dat een langer transcript wordt gegenereerd. |
| T7 RNA-polymerase (T7 RNAP) |
Bind aan de T7-promoter en genereer een specifiek RNA-transcript; Speel een sleutelrol tijdens in vitro transcript (IVT) reactie. |
| Vaccinia-afdekkend enzym |
Voeg Cap-structuren toe aan de 5'-uiteinden van IVT-mRNA. |
| Pyrofosfatase, anorganisch (iPPase) |
Voorkom pyrofosfaat tijdens IVT-reactie. |
| RNase-remmer, recombinant |
Rem RNase-activiteit tijdens IVT-reactie. |
| DNase ik |
Verwijder de DNA-sjabloon. |
| Enzym voor circRNA-productie, RNase-vrij |
RNase R |
Verteren lineair RNA en verrijken circulair RNA. |
| Enzym-gemedieerde glycaanconjugatie |
Peptide-N-glycosidase (PNGase F) |
Splitst de amidebinding tussen het eerste saccharide GlcNAc en de Asn297-zijketen L; Laat glycanen los van IgG-antilichamen. |
| Bacteriële transglutaminase (BTG) |
Conjugeer payloads locatiespecifiek om ADC's te genereren. |
| Sorteer A |
Katalyseer de ligatie van eiwitten. |
| β1,4-galactosidase |
Laat alle terminale galactosen los en vorm een homogene G0-isovorm van het antilichaam. |
| β1,4-galactosyltransferase (Gal-T) |
Breng een suikerresidu over met een chemisch reactieve functionele groep. |
| α2,6-sialyltransferase (Sial T) |
Neem terminale siaalzuurresiduen op in de natieve glycaanstructuur van een antilichaam. |
| Enzym-gemedieerde glycaanremodellering en glyco-engineering |
Endo-N-acetylglucosaminidase (ENGase) |
Hydrolyse van de β1,4-glycosidebinding tussen GlcNAcβ1–4GlcNAc van N-glycanen; Verwijder N-gekoppelde glycanen op het Fc-gebied van IgG-antilichamen. |
| Endoglycosidase S (EndoS) |
|
| Glycosyltransferasen (GT's) |
Breng N-glycaanoxazoline over naar gedefucosyleerde IgG's. |
| Anderen |
Enzymen geproduceerd door microbiële stam |
Aangepaste behoefte |
Recombinant enzym als reagens
Proteasen voor het verwijderen van tags
Fusietags worden vaak gebruikt om de oplosbaarheid en stabiliteit van recombinante eiwitten van belang te verbeteren en ervoor te zorgen dat ze gemakkelijker kunnen worden gezuiverd. De vaak gebruikte tags zijn onder meer His-tag, maltose-bindend eiwit (MBP), glutathion-s-transferase (GST), enz.
Typisch wordt een linkersequentie toegevoegd tussen de fusietag en de doeleiwitsequentie om de tag te verwijderen. Voor het verwijderen van fusietags zijn plaatsspecifieke proteasen nodig, zoals enterokinase (EK), trombine, tabaksetsvirusprotease (TEVp), menselijk rhinovirusprotease 3C (HRV3C), klein ubiquitine-modificerend eiwit (SUMO)-protease, tabaksadervlekkenvirus ( TVMV)-protease en carboxypeptidase A/B (CPA/CPB).
| Type |
Enzym |
Erkenningssite |
| Endoproteasen voor het verwijderen van tags |
Enterokinase (EK), enteropeptidase |
DDDDK↓ |
| trombine |
LVPR↓GS |
| TEV-protease |
ENLYFQ↓G |
| HRV3C-protease |
LEVLFQ↓GP |
| SUMO-protease |
SUMO tertiaire structuur |
| TVMV-protease |
ETVRFQG↓S |
| Exoproteasen voor het verwijderen van tags |
Carboxypeptidase A (CPA) |
C-terminale aminozuren, behalve Pro, Lys en Arg |
| Carboxypeptidase B (CPB) |
C-terminale Lys en Arg |
Andere proteasen, nucleasen en amidasen
| Aanvraag |
Enzym |
Functie |
| Andere proteasen |
Protease K |
Een serineprotease dat eiwitten verteert door peptidebindingen te hydrolyseren. |
| IdeS, IgG-protease |
IgG-afbrekende enzymen (Ides) die splitsen op een specifieke plaats van immunoglobuline G (IgG), waardoor Fab- en Fc-fragmenten worden gegenereerd |
| IgA1-protease |
Een proteolytisch enzym dat een specifieke plaats in de scharnierregiosequentie van humaan immunoglobuline A1 (IgA1) splitst. |
| nuclease |
nuclease |
Splitst nucleïnezuren (DNA of RNA) door de fosfodiësterbindingen te hydrolyseren. |
| Enzym beperken |
Een endonuclease dat DNA op of nabij specifieke plaatsen splitst. |
| Amidase |
PNGase F |
Splitst tussen de binnenste N-acetylglucosamine (GlcNAc) en asparagineresiduen van hoge mannose, hybride en complexe oligosachariden. |
Yaohai Bio-Pharma biedt one-stop-CDMO-oplossing voor recombinante enzymen
- Microbiële stamtechniek en screening
- Microbieel celbankieren (PCB/MCB/WCB)
- Stroomopwaartse procesontwikkeling
- Stroomafwaartse procesontwikkeling
- Ontwikkeling van de formulering
- GMP-productie
- Vullen en voltooien
- Analytisch en testen
- Regulatory Affairs
Referentie:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Het verleden, heden en de toekomst van op enzymen gebaseerde therapieën. Drugsontdekking vandaag. 2022 januari;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
EN
