Rekombinantný enzým na terapeutické použitie
Terapeutické enzýmy získané biotechnologickými procesmi sa široko používajú na niekoľko klinických aplikácií, vrátane enzýmovej substitučnej terapie, degradácie nahromadených metabolitov a toxínov, liečby rakoviny a úpravy genómu. V mikrobiálnom expresnom systéme môže byť produkovaných niekoľko terapeutických enzýmov.
| Využitie |
Enzým |
Látka |
Typické produkty/potrubia |
| Enzýmová substitučná terapia |
Adenozíndeamináza, ADA |
Adenozín alebo deoxyadenozín |
Elapegademase-lvlr (Revcovi) |
| Fenylalanín amoniová lyáza, PAL |
fenylalanín |
Pegvaliase-pqpz (Palynziq) |
| Degradácia akumulovaných metabolitov |
Urikáza/urátoxidáza |
Kyselina močová |
Pegltikáza (Krystexxa) Rasburikáza (Fasturtec) |
| Kolagenáza |
Kolagénová „jazva“ |
Kolagenáza Clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl) |
| Skrátený ľudský plazmín |
Kolagén, fibronektín a laminín |
okriplazmín (Jetrea) |
| Skrátený tkanivový aktivátor plazminogénu (tPA) |
Plazminogén |
Reteplase (Retavase) |
| IgG proteáza |
Imunoglobulín G (IgG) |
Imlifidáza (Idefrix) |
| IgA proteáza |
Imunoglobulín A (IgA) |
PKU308/AP308IGAN IgA proteáza |
| Degradácia toxínov |
Karboxypeptidáza G2 |
Metotrexát |
Glukarpidáza (Voraxaze) |
| Liečba rakoviny |
Enzým špecifický pre asparagín |
asparagín |
Asparagináza (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas) |
| Editácia genómu |
Nukleáza Cas9 |
Cieľový gén |
Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001) |
Rekombinantný enzým ako materiál
Existuje niekoľko enzýmov používaných na produkciu RNA s dlhým kódom (napr. mRNA, saRNA, circRNA), produkciu konjugátov protilátka-liečivo (ADC) a iné. Mikrobiálne produkované enzýmy sú nákladovo efektívnejšie ako cicavčie bunky, najmä expresný systém E. coli.
| Využitie |
Enzým |
Funkcie |
| Enzýmy na produkciu lineárnej RNA, bez RNázy |
Reštrikčné endonukleázy |
Linearizácia plazmidovej DNA (pDNA), aby sa zabránilo generovaniu dlhšieho transkriptu. |
| T7 RNA polymeráza (T7 RNAP) |
naviazať sa na promótor T7 a vytvoriť špecifický RNA transkript; Hrajú kľúčovú úlohu počas in vitro transkriptovej (IVT) reakcie. |
| Enzým uzatvárajúci vakcíniu |
Pridajte štruktúry Cap na 5' konce IVT mRNA. |
| Pyrofosfatáza, anorganická (iPPáza) |
Zabráňte pyrofosfátom počas IVT reakcie. |
| Inhibítor RNázy, rekombinantný |
Inhibujte aktivitu RNázy počas IVT reakcie. |
| DNáza I |
Odstráňte šablónu DNA. |
| Enzým na produkciu circRNA, bez RNázy |
RNáza R |
Strávte lineárnu RNA a obohaťte kruhovú RNA. |
| Enzýmom sprostredkovaná glykánová konjugácia |
Peptid-N-glykozidáza (PNGáza F) |
štiepi amidovú väzbu medzi prvým sacharidom GlcNAc a Asn297 bočným reťazcom L; Uvoľnite glykány z IgG protilátok. |
| Bakteriálna transglutamináza (BTG) |
Konjugujte užitočné zaťaženia miestne špeciálne na generovanie ADC. |
| Sortase A |
Katalyzujte ligáciu proteínov. |
| p1,4-galaktozidáza |
Uvoľnite všetky terminálne galaktózy a vytvorte homogénnu GO izoformu protilátky. |
| β1,4-galaktozyltransferáza (Gal-T) |
Preneste cukrový zvyšok s chemicky reaktívnou funkčnou skupinou. |
| α2,6-sialyltransferáza (Sial T) |
Zahrňte koncové zvyšky kyseliny sialovej do natívnej glykánovej štruktúry protilátky. |
| Enzýmom sprostredkovaná remodelácia glykánov a glykoinžinierstvo |
Endo-N-acetylglukózaminidáza (ENGáza) |
Hydrolyzujte β1,4-glykozidovú väzbu medzi GlcNAcβ1–4GlcNAc N-glykánov; Odstráňte N-pripojené glykány na Fc oblasti IgG protilátok. |
| Endoglykozidáza S (EndoS) |
|
| Glykozyltransferázy (GT) |
Preneste N-glykán oxazolín do defukozylovaných IgG. |
| iní |
Enzýmy produkované mikrobiálnym kmeňom |
Prispôsobená potreba |
Rekombinantný enzým ako činidlo
Proteázy na odstránenie značiek
Fúzne značky sa často používajú na zlepšenie rozpustnosti a stability požadovaných rekombinantných proteínov a na uľahčenie ich purifikácie. Bežne používané značky zahŕňajú His-tag, maltózu viažuci proteín (MBP), glutatión-s-transferázu (GST) atď.
Typicky sa medzi fúznu značku a sekvenciu cieľového proteínu pridá linkerová sekvencia, aby sa značka odstránila. Odstránenie fúznych značiek vyžaduje miestne špecifické proteázy, ako je enterokináza (EK), trombín, proteáza vírusu tabakového etch (TEVp), proteáza ľudského rinovírusu 3C (HRV3C), proteáza proteínu modifikujúceho ubikvitín (SUMO), vírus škvrnitosti tabakových žíl ( TVMV) proteáza a karboxypeptidáza A/B (CPA/CPB).
| Typ |
Enzým |
Rozpoznávací web |
| Endoproteázy na odstránenie značiek |
Enterokináza (EK), enteropeptidáza |
DDDDK↓ |
| trombínu |
LVPR↓GS |
| TEV proteáza |
ENLYFQ↓G |
| HRV3C proteáza |
LEVLFQ↓GP |
| SUMO proteáza |
SUMO terciárna štruktúra |
| TVMV proteáza |
ETVRFQG↓S |
| Odstránenie značky exoproteázy |
Karboxypeptidáza A (CPA) |
C-koncové aminokyseliny, okrem Pro, Lys a Arg |
| Karboxypeptidáza B (CPB) |
C-koncový Lys a Arg |
Iné proteázy, nukleázy a amidázy
| Využitie |
Enzým |
Funkcie |
| Iné proteázy |
Proteáza K |
Serínová proteáza, ktorá trávi proteíny hydrolýzou peptidových väzieb. |
| IdeS, IgG proteáza |
Enzýmy degradujúce IgG (Ides), ktoré štiepia na špecifickom mieste imunoglobulínu G (IgG) a vytvárajú fragmenty Fab a Fc |
| IgA1 proteáza |
Proteolytický enzým, ktorý štiepi špecifické miesto v sekvencii pántovej oblasti ľudského imunoglobulínu Al (IgA1). |
| Nukleáza |
Nukleáza |
Štiepi nukleové kyseliny (DNA alebo RNA) hydrolýzou fosfodiesterových väzieb. |
| Obmedzte enzým |
Endonukleáza, ktorá štiepi DNA na špecifických miestach alebo v ich blízkosti. |
| Amidase |
PNGase F |
Štiepi medzi najvnútornejším N-acetylglukozamínom (GlcNAc) a asparagínovými zvyškami vysokomanózových, hybridných a komplexných oligosacharidov. |
Yaohai Bio-Pharma ponúka jednorazové riešenie CDMO pre rekombinantné enzýmy
- Mikrobiálne kmeňové inžinierstvo a skríning
- Mikrobiálne bunkové bankovníctvo (PCB/MCB/WCB)
- Upstream Process Development
- Vývoj následného procesu
- Vývoj formulácií
- Výroba GMP
- Vyplňte a dokončite
- Analytické a testovacie
- Regulačné záležitosti
Referencie:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Minulosť, súčasnosť a budúcnosť enzýmových terapií. Drug Discov Today. január 2022; 27 (1): 117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.
EN
