Enzima Recombinante para Uso Terapêutico
Enzimas terapêuticas obtidas através de processos biotecnológicos são amplamente utilizadas para diversas aplicações clínicas, incluindo terapia de reposição enzimática, degradação de metabólitos e toxinas acumuladas, tratamento de câncer e edição de genoma. Diversas enzimas terapêuticas podem ser produzidas em sistemas de expressão microbiana.
| Aplicação |
Enzima |
Substância |
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/Urato Oxidase |
Ácido úrico |
Peglticase (Krystexxa) Rasburicase (Fasturtec) |
| Colagenase |
“Cicatriz” de colágeno |
Colagenase clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
| Plasmina humana truncada |
Colágeno, fibronectina e laminina |
Ocriplasmina (Jetrea) |
| Ativador de plasminogênio tecidual truncado (tPA) |
Plasminogênio |
Reteplase (Retavase) |
| Protease IgG |
Imunoglobulina G (IgG) |
Imlifidase (Idefrix) |
| Protease IgA |
Imunoglobulina A (IgA) |
Protease PKU308/AP308IGAN IgA |
| Degradação de Toxinas |
Carboxipeptidase G2 |
Metotrexato |
Glucarpidase (Voraxaze) |
| Tratamento de câncer |
Enzima específica da asparagina |
Asparagina |
Asparaginase (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas) |
| Edição do genoma |
Nuclease Cas9 |
gene alvo |
Exagaglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001) |
Enzima Recombinante como Material
Existem várias enzimas usadas na produção de RNA de codificação longa (por exemplo, mRNA, saRNA, circRNA), produção de conjugados anticorpo-droga (ADCs) e outros. As enzimas produzidas por microrganismos são mais econômicas do que as células de mamíferos, especialmente o sistema de expressão de E. coli.
| Aplicação |
Enzima |
função |
| Enzimas para produção linear de RNA, sem RNase |
Endonucleases de restrição |
Linearização do DNA plasmídico (pDNA) para evitar a geração de transcrições mais longas. |
| RNA polimerase T7 (RNAP T7) |
Liga-se ao promotor T7 e gera transcrição específica de RNA; Desempenha um papel fundamental durante a reação de transcrição in vitro (IVT). |
| Enzima de proteção contra vacínia |
Adicione estruturas Cap às extremidades 5' do mRNA IVT. |
| Pirofosfatase inorgânica (iPPase) |
Evite o pirofosfato durante a reação IVT. |
| Inibidor de RNase, recombinante |
Inibir a atividade da RNase durante a reação IVT. |
| DNase I |
Remova o modelo de DNA. |
| Enzima para produção de circRNA, livre de RNase |
RNase R |
Digerir RNA linear e enriquecer RNA circular. |
| Conjugação de glicano mediada por enzima |
Peptídeo-N-glicosidase (PNGase F) |
Cliva a ligação amida entre o primeiro sacarídeo GlcNAc e a cadeia lateral Asn297L; Libera glicanos de anticorpos IgG. |
| Transglutaminase bacteriana (BTG) |
Conjugue cargas úteis especificamente para o site para gerar ADCs. |
| Sortase A |
Catalisar a ligação de proteínas. |
| β1,4-galactosidase |
Libere todas as galactoses terminais e forme uma isoforma G0 homogênea do anticorpo. |
| β1,4-galactosiltransferase (Gal-T) |
Transferir um resíduo de açúcar com um grupo funcional quimicamente reativo. |
| α2,6-sialiltransferase (Sial T) |
Incorporar resíduos terminais de ácido siálico na estrutura de glicano nativa de um anticorpo. |
| Remodelação de glicanos mediada por enzimas e glicoengenharia |
Endo-N-acetilglucosaminidase (ENGase) |
Hidrolisar a ligação β1,4-glicosídica entre GlcNAcβ1–4GlcNAc de N-glicanos; Remova os glicanos ligados a N na região Fc dos anticorpos IgG. |
| Endoglicosidase S (EndoS) |
|
| Glicosiltransferases (GTs) |
Transferir N-glicano oxazolina para IgGs defucosilados. |
| Produtos Digitais |
Enzimas produzidas por cepa microbiana |
Necessidade personalizada |
Enzima Recombinante como Reagente
Proteases de remoção de tags
Etiquetas 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), etc.
Normalmente, uma sequência ligante é adicionada entre o marcador de fusão e a sequência da proteína alvo para remover o marcador. A remoção de tags de fusão requer proteases específicas do local, como enteroquinase (EK), trombina, protease do vírus da gravação do tabaco (TEVp), protease 3C do rinovírus humano (HRV3C), protease da proteína modificadora da pequena ubiquitina (SUMO), vírus da mancha das veias do tabaco ( TVMV) protease e carboxipeptidase A/B (CPA/CPB).
| Formato |
Enzima |
Site de reconhecimento |
| Endoproteases de remoção de tags |
Enteroquinase (EK), enteropeptidase |
DDDDK↓ |
| trombina |
LVPR↓GS |
| Protease TEV |
ENLYFQ↓G |
| Protease HRV3C |
LEVLFQ↓GP |
| Protease SUMO |
Estrutura terciária SUMO |
| Protease TVMV |
ETVRFQG↓S |
| Exoproteases de remoção de tags |
Carboxipeptidase A (CPA) |
Aminoácidos C-terminais, exceto Pro, Lys e Arg |
| Carboxipeptidase B (CPB) |
C-terminal Lys e Arg |
Outras proteases, nucleases e amidases
| Aplicação |
Enzima |
função |
| Outras proteases |
Protease K |
Uma serina protease que digere proteínas hidrolisando ligações peptídicas. |
| IdeS, protease IgG |
Enzimas degradadoras de IgG (Ides) que clivam em um local específico da imunoglobulina G (IgG), gerando fragmentos Fab e Fc |
| Protease IgA1 |
Enzima proteolítica que cliva um sítio específico na sequência da região dobradiça da imunoglobulina A1 humana (IgA1). |
| Nuclease |
Nuclease |
Cliva ácidos nucléicos (DNA ou RNA) hidrolisando as ligações fosfodiéster. |
| Restringir enzima |
Endonuclease que cliva o DNA em locais específicos ou próximo a eles. |
| Amidase |
PNGase F |
Cliva entre os resíduos mais internos de N-acetilglucosamina (GlcNAc) e asparagina de oligossacarídeos com alto teor de manose, híbridos e complexos. |
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Referência:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. O passado, o presente e o futuro das terapias baseadas em enzimas. Descoberta de drogas hoje. 2022 janeiro;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
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