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Enzima Recombinante

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Modalidade

Enzimas Recombinantes

Enzima Recombinante para Uso Terapêutico

Enzimas terapêuticas obtidas por meio de processos biotecnológicos são amplamente utilizadas para várias aplicações clínicas, incluindo terapia de reposição enzimática, degradação de metabólitos acumulados e toxinas, tratamento do câncer e edição de genoma. Várias enzimas terapêuticas podem ser produzidas em sistemas de expressão microbiana.

Aplicação

Enzimas

Material

Produtos/Pipelines Típicos

Terapia de Reposição Enzimática

Adenosina desaminase, ADA

Adenosina ou desoxiadenosina

Elapegademase-lvlr (Revcovi)

Fenilalanina amônia liase, PAL

Fenilalanina

Pegvaliase-pqpz (Palynziq)

Degradação de metabólitos acumulados

Uricase/Óxido de Urato

Ácido úrico

Peglticase (Krystexxa) Rasburicase (Fasturtec)

Colagenase

Colágeno “cicatriz”

Colagenase clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)

Plasmina Truncada

Colágeno, fibronectina e laminina

Ocriplasmina (Jetrea)

Ativador de plasminogênio tecidual truncado (tPA)

Plasminogênio

Reteplase (Retavase)

IgG Protease

Imunoglobulina G (IgG)

Imlifidase (Idefrix)

IgA Protease

Imunoglobulina A (IgA)

PKU308/AP308IGAN protease IgA

Degradção de Toxina

Carboxipeptidase G2

Metotrexato

Glucarpidase (Voraxaze)

Tratamento de câncer

Enzima específica para asparagina

Asparagina

Asparaginase (Elspar) Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)

Edição de Genoma

Cas9 Nuclease

Gene alvo

Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Enzima Recombinante como Material

Existem várias enzimas utilizadas na produção de RNA de longo código (por exemplo, mRNA, saRNA, circRNA), na produção de conjugados de anticorpos com drogas (ADCs) e outros. Enzimas produzidas por microrganismos são mais econômicas do que as produzidas por células mamíferas, especialmente o sistema de expressão E. coli.

Aplicação

Enzimas

Função

Enzimas para Produção de RNA Linear, livre de RNase

Endonucleases de restrição

Linearização do DNA de plasmídeo (pDNA) para evitar a geração de um transcripto mais longo.

T7 RNA polimerase (T7 RNAP)

Ligar ao promotor T7 e gerar o transcripto de RNA específico; Desempenham um papel fundamental durante a reação in vitro de transcrição (IVT).

Enzima de encobrecimento da Vaccinia

Adicionar estruturas de Cap às extremidades 5′ do mRNA IVT.

Pirofosfatase, inorgânica (iPPase)

Prevenir a formação de pirofosfato durante a reação IVT.

Inibidor de RNase, recombinante

Inibir a atividade de RNase durante a reação IVT.

DNase I

Remova o template de DNA.

Enzima para produção de circRNA, livre de RNase

Rnase r

Degrada RNA linear e enriquece RNA circular.

Conjugação glicídica mediada por enzima

Peptídeo N-glicosidase (PNGase F)

Corta o elo amida entre o primeiro sacarídeo GlcNAc e o lado da cadeia Asn297; Libera glicanos dos anticorpos IgG.

Transglutaminase bacteriana (BTG)

Conjuga cargas de forma específica para gerar ADCs.

Sortase A

Catalisa a ligação de proteínas.

β1,4-galactosidase

Liberar todos os galactoses terminais e formar um isoformo homogêneo G0 do anticorpo.

β1,4-galactosiltransferase (Gal-T)

Transferir um resíduo de açúcar com um grupo funcional reativo quimicamente.

α2,6-sialyltransferase (Sial T)

Incorporar resíduos de ácido siálico terminal na estrutura glicânica nativa de um anticorpo.

Remodelação glicânica mediada por enzima e glicoengenharia

Endo-N-acetilglucosaminidase (ENGase)

Hidrolisar o vínculo β1,4-glicosídico entre GlcNAcβ1–4GlcNAc dos glicanos N; Remover glicanos N-ligados na região Fc dos anticorpos IgG.

Endoglucosidase S (EndoS)

Glicosiltransferases (GTs)

Transferem oxazolina N-glicano para IgGs defucosiladas.

Outros

Enzimas produzidas por cepa microbiana

Necessidade personalizada

Enzima Recombinante como Reagente
Proteases de Remoção de Tags

Tags de fusão são frequentemente usadas para melhorar a solubilidade e estabilidade de proteínas recombinantes de interesse e torná-las mais fáceis de serem purificadas. As tags comumente usadas incluem His-tag, proteína de ligação à maltose (MBP), glutationa-S-transferase (GST), entre outras.

Normalmente, uma sequência de linker é adicionada entre a tag de fusão e a sequência da proteína alvo para remover a tag. A remoção das tags de fusão requer proteases específicas do local, como enterocina (EK), trombina, protease do vírus do amarelamento do tabaco (TEVp), protease 3C do rinovírus humano (HRV3C), protease de pequena proteína modificadora ubiquitina (SUMO), protease do vírus do manchamento venoso do tabaco (TVMV) e peptidase carboxílica A/B (CPA/CPB).

Tipo

Enzimas

Sítio de Reconhecimento

Endoproteases de remoção de tags

Enterocina (EK), enteropeptidase

DDDDK↓

trombina

LVPR↓GS

Protease TEV

ENLYFQ↓G

Protease HRV3C

LEVLFQ↓GP

Protease SUMO

Estrutura terciária de SUMO

Protease TVMV

ETVRFQG↓S

Exoproteases de remoção de tags

Carboxipeptidase A (CPA)

Aminoácidos C-terminais, exceto Pro, Lys e Arg

Carboxipeptidase B (CPB)

Lys e Arg C-terminais

Outras Proteases, Nucleases e Amidases

Aplicação

Enzimas

Função

Outras proteases

Protease K

Uma serina protease que digere proteínas hidrolisando os vínculos peptídicos.

IdeS, protease IgG

Enzimas degradantes de IgG (Ides) que cleavam em um sítio específico do imunoglobulina G (IgG), gerando fragmentos Fab e Fc

Protease IgA1

Uma enzima proteolítica que cleava um sítio específico na sequência da região de dobradiça da imunoglobulina A1 humana (IgA1).

Nuclease

Nuclease

Cleava ácidos nucleicos (DNA ou RNA) por hidrólise dos vínculos fosfodiestéricos.

Restringir enzima

Uma endonuclease que cleava o DNA em ou próximo a sítios específicos.

Amidase

PNGase F

Cleaves entre o N-acetilglucosamina (GlcNAc) mais interna e os resíduos de asparagina dos oligossacarídeos de alta mannose, híbridos e complexos.

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Referência:

[1] Hennigan JN, Lynch MD. O passado, presente e futuro das terapias à base de enzimas. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.

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