Рекомбинантный фермент для терапевтического использования
Терапевтические ферменты, полученные с помощью биотехнологических процессов, широко применяются в клинической практике, включая заместительную ферментную терапию, деградацию накопленных метаболитов и токсинов, лечение рака и редактирование генома. Несколько терапевтических ферментов могут быть произведены в микробной системе экспрессии.
Рекомбинантный фермент как материал
Существует несколько ферментов, используемых в производстве длинного кодирующего РНК (например, мРНК, саРНК, циркулярной РНК), производства конъюгатов антител-препаратов (ADCs) и других. Ферменты, произведенные микроорганизмами, более экономически эффективны, чем те, что получены из клеток млекопитающих, особенно система экспрессии E. coli.
Применение
|
Ферменты
|
Функция
|
Ферменты для производства линейной РНК, свободной от РНазы
|
Эндонуклеазы ограничения
|
Линеаризация плазмидной ДНК (pDNA) для предотвращения образования более длинного транскрипта.
|
РНК-полимераза T7 (T7 RNAP)
|
Связывание с промотором T7 и образование специфического РНК-транскрипта; Играют ключевую роль во время реакции in vitro транскрипции (IVT).
|
Вакцинная кapping-фермент
|
Добавление cap-структур к 5′ концам РНК, полученной методом IVT.
|
Пирофосфатаза, неорганическая (iPPase)
|
Предотвращение образования пирофосфата во время реакции IVT.
|
Ингибитор РНазы, рекомбинантный
|
Подавление активности РНазы во время реакции IVT.
|
ДНаза I
|
Удалите шаблон ДНК.
|
Энзим для производства circRNA, свободный от РНазы
|
Рнасс
|
Деградация линейной РНК и обогащение циркулярной РНК.
|
Энзим-обусловленная гликозилированная конъюгация
|
Пептид-N-гликозидаза (PNGаза F)
|
Расщепляет амидную связь между первым сахаридом GlcNAc и боковой цепью Asn297; Освобождает гликаны из антител IgG.
|
Бактериальная трансглутаминаза (BTG)
|
Специфическая конъюгация полезных нагрузок для создания ADC.
|
Сортаз A
|
Катализируют лигацию белков.
|
β1,4-галактозидаза
|
Освободить все терминальные галактозы и сформировать однородный изомер G0 антитела.
|
β1,4-галактозилтрансфераза (Gal-T)
|
Перенести сахарный остаток с химически реактивной функциональной группой.
|
α2,6-сialiлтрансфераза (Sial T)
|
Включить терминальные остатки сиалиновой кислоты в нативную гликозидную структуру антитела.
|
Фермент-медиated гликан ремоделирование и гликоинженерия
|
Эндоглюкозаминидаза N-ацетил (ENGase)
|
Гидролизовать β1,4-гликозидную связь между GlcNAcβ1–4GlcNAc N-гликанов; Удалить N-связанные гликаны в области Fc IgG-антител.
|
Эндогликозидаза S (EndoS)
|
|
Гликозилтрансферазы (ГТ)
|
Переносят N-гликан оксазолин на дефукозилированные IgG.
|
Другие
|
Энзимы, продуцируемые микробным штаммом
|
Индивидуальный заказ
|
Рекомбинантный энзим в качестве реактива
Протеазы для удаления тегов
Фьюжн-теги часто используются для повышения растворимости и стабильности рекомбинантных белков интереса и облегчения их очистки. К наиболее распространенным тегам относятся His-тег, мальтозосвязывающий белок (MBP), глутатион-S-трансфераза (GST) и др.
Обычно между фьюжн-тегом и последовательностью целевого белка добавляется пептидная связь для удаления тега. Удаление фьюжн-тегов требует использования протеаз с sito-специфичностью, таких как энтерокиназа (ЭК), тромбин, протеаза табачного вируса увядания (TEVp), человеческая риновирусная протеаза 3C (HRV3C), протеаза малого убиквитин-модифицирующего белка (SUMO), протеаза табачного вируса мозаики жилок (TVMV) и карбоксипептидаза A/B (CPA/CPB).
ТИП
|
Ферменты
|
Участок распознавания
|
Эндопротеазы для удаления тегов
|
Энтерокиназа (ЭК), энтеропептидаза
|
DDDDK↓
|
тромбин
|
LVPR↓GS
|
Протеаза TEV
|
ENLYFQ↓G
|
Протеаза HRV3C
|
LEVLFQ↓GP
|
Протеаза SUMO
|
Третичная структура SUMO
|
Протеаза TVMV
|
ETVRFQG↓S
|
Экзопротеазы для удаления тегов
|
Карбоксипептидаза A (CPA)
|
C-концевые аминокислоты, кроме Pro, Lys и Arg
|
Карбоксипептидаза B (CPB)
|
C-концевые Lys и Arg
|
Другие протеазы, нуклеазы и амидазы
Применение
|
Ферменты
|
Функция
|
Другие протеазы
|
Протеаза K
|
Сериновая протеаза, которая переваривает белки путем гидролиза пептидных связей.
|
IdeS, IgG протеаза
|
Ферменты, деградирующие IgG (IdeS), которые расщепляют иммуноглобулин G (IgG) в определенном месте, образуя фрагменты Fab и Fc
|
IgA1 протеаза
|
Протеолитический фермент, который расщепляет определенное место в последовательности шарнирного региона человеческого иммуноглобулина A1 (IgA1).
|
Нуклеаза
|
Нуклеаза
|
Расщепляет нуклеиновые кислоты (ДНК или РНК) путем гидролиза фосфодиэстерных связей.
|
Ограничивающий фермент
|
Эндонуклеаза, расщепляющая ДНК в или около определенных мест.
|
Амидаза
|
PNGase F
|
Расщепляет связи между внутренним N-ацетилглюкозамином (GlcNAc) и аспарагиновыми остатками высокоманнозовых, гибридных и сложных олигосахаридов.
|
Yaohai Bio-Pharma Предлагает Комплексное Решение CDMO для Рекомбинантных Ферментов
Источник:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Прошлое, настоящее и будущее ферментных терапий. Drug Discov Today. 2022 Янв;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.