Enzim Recombinant pentru Folosire Terapeutică
Enzimele terapeutice obținute prin procese biotecnologice sunt folosite pe scară largă pentru mai multe aplicații clinice, inclusiv terapia de înlocuire a enzimelor, degradarea metabolitelor acumulate și a toxinelor, tratamentul cancerului și editarea genomului. Mai multe enzime terapeutice pot fi produse în sistemul de expresie microbială.
Enzim recombinant ca material
Există mai multe enzime utilizate în producerea RNA cu cod lung (de exemplu, mRNA, saRNA, circRNA), producerea conjugatelor anticorp-remediu (ADCs) și altele. Enzimele produse prin microbii sunt mai eficiente din punct de vedere costuristic decât cele produse prin celule mamiferiene, în special sistemul de expresie E. coli.
Aplicare
|
Enzimele
|
Funcție
|
Enzime pentru producerea RNA liniar, gratuită de RNase
|
Endonuclease de restricţie
|
Liniarizarea ADN-ului plasmidic (pDNA) pentru a evita generarea unui transcript mai lung.
|
Polimeraza RNA T7 (T7 RNAP)
|
Se leagă de promotorul T7 și generează transcript RNA specific; Joacă un rol cheie în timpul reacției in vitro de transcript (IVT).
|
Enzimă de capping Vaccinia
|
Adaugă structuri de Cap la extremitățile 5′ ale mRNA-ului IVT.
|
Pirofosfatasa, inorganică (iPPase)
|
Previn pirofosfatul în timpul reacției IVT.
|
Inhibitor al RNase, recombinant
|
Inhibă activitatea RNase în timpul reacției IVT.
|
DNase I
|
Eliminați șablonul DNA.
|
Enzim pentru producerea circRNA, fără RNase
|
Rnase R
|
Digestarea RNA liniar și bogățirea RNA circular.
|
Conjugare enzimatică a glicanoșilor
|
Peptid-N-glicosidaza (PNGase F)
|
Înseamnă legătura amida între primul saccharid GlcNAc și lanțul lateral Asn297; Liberarea glicanoșilor de pe anticorpi IgG.
|
Transglutaminază bacteriană (BTG)
|
Conjugarea cargoului în mod site-specific pentru a genera ADC-uri.
|
Sortază A
|
Catalizează legarea proteinelor.
|
β1,4-galactosidaza
|
Liberarea tuturor galactozelor terminale și formarea unui izomer G0 omogen al anticorpului.
|
β1,4-galactosiltransferază (Gal-T)
|
Transferați un rezidu de zahăr cu un grup funcțional chimic reactiv.
|
α2,6-sialyltransferază (Sial T)
|
Integrați reziduri de acid sialic terminal în structura glican nativă a unui anticorp.
|
Remodelare enzymatică a glicanelor și inginerie glicanică
|
Endo-N-acetilglucosaminidază (ENGase)
|
Hidrolizează legătura β1,4-glicosidică dintre GlcNAcβ1–4GlcNAc a glicanelor N; Eliminați glicanele legate pe N din regiunea Fc a anticorpurilor IgG.
|
Endoglicosidază S (EndoS)
|
|
Glicosiltranzferaze (GTs)
|
Transferă oxazolina N-glican la IgGs defucosilate.
|
Altele
|
Enzime produse de strain microbial
|
Nevoie personalizată
|
Enzim recombinant ca reagent
Proteaze pentru eliminarea etichetelor
Etichetele de fusionare sunt adesea utilizate pentru a îmbunătăți solubilitatea și stabilitatea proteinelor recombinante de interes și pentru a le face mai ușor de purificat. Etichetele comun folosite includ His-tag, proteinul legator de maltouz (MBP), glutation-S-transferaza (GST), etc.
De obicei, se adaugă o secvență de legătură între eticheta de fusionare și secvența proteinului țintă pentru a elimina eticheta. Eliminarea etichetelor de fusionare necesită proteaze site-specific, cum ar fi enterocina (EK), trombină, proteaza virusului tabacului (TEVp), proteaza virusului uman rinovirus 3C (HRV3C), proteaza proteinului micii ubiquitin modificator (SUMO), proteaza virusului cu vânătura de tabac (TVMV) și peptidaza carboxi A/B (CPA/CPB).
TIP
|
Enzimele
|
Sistem de recunoaștere
|
Proteaze endo pentru eliminarea etichetelor
|
Enterokinaza (EK), enteropeptidaza
|
DDDDK↓
|
trombina
|
LVPR↓GS
|
Proteaza TEV
|
ENLYFQ↓G
|
Proteaza HRV3C
|
LEVLFQ↓GP
|
Proteaza SUMO
|
Structura terciară SUMO
|
Proteaza TVMV
|
ETVRFQG↓S
|
Exoproteaze pentru eliminarea tag-urilor
|
Carboxipeptidaza A (CPA)
|
Aminoacizi terminali C, cu excepția Pro, Lys și Arg
|
Carboxipeptidaza B (CPB)
|
Lys și Arg terminali C
|
Alte Proteaze, Nucleaze și Amidase
Aplicare
|
Enzimele
|
Funcție
|
Alte proteaze
|
Proteaza K
|
O proteaza serină care digeste proteinele prin hidrolizarea legăturilor peptidice.
|
IdeS, proteaza IgG
|
Enzime degradante IgG (Ides) care taie la un sit specific al imunoglobulinului G (IgG), generând fragmentele Fab și Fc
|
Proteaza IgA1
|
O enzymă proteolitică care taie la un sit specific din secvența de regiune a gârjelui imunoglobulinului A1 uman (IgA1).
|
Nuclease
|
Nuclease
|
Taie acidele nucleice (ADN sau ARN) prin hidrolizarea legăturilor fosfodiester.
|
Restrict enzyme
|
O endonuclează care taie ADN-ul la sau în apropierea siturilor specifice.
|
Amidază
|
PNGase F
|
Taie între cel mai interior N-acetilglucosamin (GlcNAc) și reziduurile de asparagină ale oligosaharidelor cu mannă înaltă, hibride și complexe.
|
Yaohai Bio-Pharma Oferește o Soluție CDMO Integrală pentru Enzime Recombinante
Referință:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Trecutul, prezentul și viitorul terapiilor bazate pe enzime. Drug Discov Today. 2022 Ian;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.