Rekombinantný enzym na liečebné účely
Liečebné enzymy získané prostredníctvom biotechnologických procesov sú široko používané v rôznych klinických aplikáciách, vrátane enzymovej náhradnej terapie, degradácie akumulovaných metabolitov a otrávení, liečby rakoviny a úpravy genómu. Niektoré liečebné enzymy môžu byť vyprodukované v mikrobiálnom systéme expresie.
Rekombinantný enzym ako materiál
Existuje niekoľko enzymov používaných v produkcií dlhšieho kódového RNA (napr., mRNA, saRNA, circRNA), produkcií konjugátov antitela–liečiva (ADCs) a iných. Mikrobiálny systém produkcie enzymov je ekonomičnejší než z mäknutínnych buniek, obzvlášť systém expresie E. coli.
APLIKÁCIA
|
Enzymy
|
Funkcia
|
Enzymy na produkciu lineárneho RNA, bez RNase
|
Restrikčné endonukleázy
|
Linearizácia plazmidovej DNA (pDNA) na vyhnutie sa vytváraniu dlhšieho transkriptu.
|
T7 RNA polymeráza (T7 RNAP)
|
Viazanie na T7 promotor a generovanie špecifického RNA transkriptu; Hrajú kľúčovú úlohu počas reakcie in vitro transkripcie (IVT).
|
Vaccinia uzavirujúci enzym
|
Pridajte kapové štruktúry na 5′ konce mRNA vytvorené in vitro.
|
Pirofosfataza, inorganická (iPPase)
|
Zabránite tvorbe pirofosfátu počas reakcie in vitro transkripcie (IVT).
|
Inhibitor RNazy, rekombinantný
|
Inhibujte aktivitu RNazy počas reakcie IVT.
|
DNase I
|
Odstráňte DNA šablónu.
|
Enzym pre produkciu circRNA, voľný od RNazy
|
RNase R
|
Degradujte lineárnu RNA a obohatte cirkuлярnú RNA.
|
Enzymatická glykanová konjugácia
|
Peptid-N-glikozidáza (PNGase F)
|
Prepína amida väzbu medzi prvým sacharidom GlcNAc a bočnou skupinou Asn297; Uvoľňuje glykány z IgG antitela.
|
Baktérialna transglutamináza (BTG)
|
Konjugujú platné nálože na špecifických miestach pre vytvorenie ADC.
|
Sortaza A
|
Katalyzujú spojenie proteínov.
|
β1,4-galaktosidáza
|
Uvoľňuje všetky terminálne galaktozy a tvorí homogénny G0 izoform antitela.
|
β1,4-galaktosyltransferáza (Gal-T)
|
Preveďte cukrový zvyšok s chemicky reaktívnym funkčným skupinou.
|
α2,6-sialyltransferáza (Sial T)
|
Integrujte terminálne kyseliny sialové do pôvodnej glykanovej štruktúry antitela.
|
Enzymovo médiuovaná glykanová úprava a glykoingenieria
|
Endo-N-acetylglucosaminidáza (ENGase)
|
Hydrolýzujte β1,4-glykosidickú väzbu medzi GlcNAcβ1–4GlcNAc N-glykanov; Odstráňte N-odkazané glykany v oblasti Fc IgG antitelaní.
|
Endoglykosidáza S (EndoS)
|
|
Glykosyltransferázy (GTs)
|
Preveďte N-glycan oxazolin na defukosylované IgGs.
|
Iné
|
Enzymy produkované mikrobiálnym štrem
|
Prispôsobená potreba
|
Rekombinantný enzym ako reagent
Proteázy na odstránenie tagu
Fúzne tagy sa často používajú na zvýšenie rozpustnosti a stability zaujímavých rekombinantných bílkovín a uľahčenie ich čistenia. Medzi bežne používané tagy patrí His-tag, maltózovo vázaný protein (MBP), glutatión-s-transferáz (GST) atď.
Vo všeobecnosti sa medzi fúznym tagom a cieľovou sekvenciou bielek pridáva spojovacia sekvencia na odstránenie tagu. Odstránenie fúznych tagov vyžaduje lokálne pôsobiace proteázy, ako sú enterokináza (EK), trombín, proteáza tabákového rozostupného vírusu (TEVp), proteáza ľudského rínoviru typu 3C (HRV3C), malá ubiquitinová modifikujúca bielec (SUMO) proteáza, proteáza tabákového žilnatého mazlivého vírusu (TVMV) a karboxypeptidáza A/B (CPA/CPB).
TYP
|
Enzymy
|
Pozičný miesto
|
Endoproteázy na odstránenie tagu
|
Enterokináza (EK), enteropeptidáza
|
DDDDK↓
|
trombín
|
LVPR↓GS
|
TEV proteáza
|
ENLYFQ↓G
|
HRV3C proteáza
|
LEVLFQ↓GP
|
SUMO proteáza
|
SUMO tersiárna štruktúra
|
TVMV proteáza
|
ETVRFQG↓S
|
Exoproteázy na odstránenie tagu
|
Carboxypeptidase A (CPA)
|
C-terminálne aminokyseliny, okrem Pro, Lys a Arg
|
Carboxypeptidase B (CPB)
|
C-terminálne Lys a Arg
|
Ostatné proteázy, nukleázy a amidázy
APLIKÁCIA
|
Enzymy
|
Funkcia
|
Ostatné proteázy
|
Proteáza K
|
Serínová proteáza, ktorá trávi proteíny hydrolyzou peptidových väzov.
|
IdeS, IgG proteáza
|
Enzymy degradujúce IgG (Ides), ktoré štvú v určitej lokalite imunoglobulínu G (IgG), vyživajúc fragmenty Fab a Fc
|
IgA1 proteáza
|
Proteolýticky enzym, ktorý štípe v určitej lokalite v sekvencii oblasti závitového úseku ludského imunoglobulínu A1 (IgA1).
|
Nukleáza
|
Nukleáza
|
Štípe nukleové kyseliny (DNA alebo RNA) hydrolyzou fosfodiesterových väzieb.
|
Restrikčný enzym
|
Endonukleáza, ktorá štípe DNA v alebo blízko špecifických miest.
|
Amidáza
|
PNGase F
|
Štípe medzi najvnútrojším N-acetyloglukozaminom (GlcNAc) a asparagínovými zvyčkami vysoko manózových, hybrídnych a komplexných oligosacharidov.
|
Yaohai Bio-Pharma ponúka kompletné CDMO riešenie pre rekombinantné enzymy
Referencia:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Minulosť, súčasnosť a budúcnosť enzymovo-založených liečeb. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.