Enzyme Tái tổ hợp dùng trong Điều trị
Các enzyme điều trị thu được thông qua các quy trình sinh công nghệ được sử dụng rộng rãi cho nhiều ứng dụng lâm sàng, bao gồm liệu pháp thay thế enzyme, phân hủy chất trao đổi chất tích tụ và độc tố, điều trị ung thư và chỉnh sửa gen. Một số enzyme điều trị có thể được sản xuất trong hệ thống biểu hiện vi sinh vật.
Enzym tái tổ hợp làm vật liệu
Có một số enzym được sử dụng trong sản xuất RNA mã hóa dài (chẳng hạn mRNA, saRNA, circRNA), sản xuất kháng thể-Thuốc liên kết (ADCs) và các ứng dụng khác. Enzym sản xuất từ vi sinh vật có chi phí thấp hơn so với tế bào động vật, đặc biệt là hệ thống biểu hiện E. coli.
Ứng dụng
|
enzyme
|
Chức năng
|
Enzym cho sản xuất RNA tuyến tính, không RNase
|
Endonuclease hạn chế
|
Phân đoạn hóa DNA plasmid (pDNA) để tránh tạo ra bản sao RNA dài hơn.
|
Enzyme polymerase RNA T7 (T7 RNAP)
|
Kết hợp với bộ khởi động T7 và tạo ra bản sao RNA cụ thể; Chơi vai trò quan trọng trong phản ứng phiên mã in vitro (IVT).
|
Enzyme đính nắp Vaccinia
|
Thêm cấu trúc Cap vào đầu 5′ của mRNA IVT.
|
Pyrophosphatase, vô cơ (iPPase)
|
Ngăn ngừa pyrophosphate trong quá trình phản ứng IVT.
|
Inhibitor RNase, tái tổ hợp
|
Ức chế hoạt động của RNase trong phản ứng IVT.
|
DNase I
|
Loại bỏ mẫu DNA.
|
Enzyme cho sản xuất circRNA, không chứa RNase
|
rnase r
|
Tiêu hóa RNA tuyến tính và làm giàu RNA vòng.
|
Liên kết glycans do enzym trung gian
|
Peptide-N-glycosidase (PNGase F)
|
Cắt đứt liên kết amide giữa saccharide đầu tiên GlcNAc và side chain Asn297; Giải phóng glycans từ kháng thể IgG.
|
Bacterial transglutaminase (BTG)
|
Kết hợp tải trọng một cách cụ thể để tạo ra ADCs.
|
Sortase A
|
Catalyze sự nối protein.
|
β1,4-galactosidase
|
Phóng thích tất cả các galactose đầu cuối và tạo thành dạng đồng nhất G0 của kháng thể.
|
β1,4-galactosyltransferase (Gal-T)
|
Chuyển một nhóm đường có chức năng phản ứng hóa học.
|
α2,6-sialyltransferase (Sial T)
|
Tiếp hợp các nhóm axit sialic đầu cuối vào cấu trúc glycanc bản địa của kháng thể.
|
Việc tái tạo glycan bằng enzym và kỹ thuật glycoengineering
|
Endo-N-acetylglucosaminidase (ENGase)
|
Thuỷ phân liên kết β1,4-glycosidic giữa GlcNAcβ1–4GlcNAc của N-glycan; Loại bỏ glycans gắn N ở vùng Fc của kháng thể IgG.
|
Endoglycosidase S (EndoS)
|
|
Glycosyltransferases (GTs)
|
Chuyển N-glycan oxazoline sang IgGs không có fucose.
|
Khác
|
Enzyme được sản xuất bởi chủng vi sinh vật
|
Cần thiết tùy chỉnh
|
Enzyme tái tổ hợp làm chất phản ứng
Protease loại bỏ tag
Tag fusion thường được sử dụng để cải thiện độ tan và sự ổn định của protein tái tổ hợp mong muốn và giúp chúng dễ dàng tinh chế hơn. Các tag phổ biến bao gồm His-tag, protein gắn kết maltose (MBP), glutathione-s-transferase (GST), v.v.
Thông thường, một chuỗi linker được thêm giữa tag fusion và chuỗi protein mục tiêu để loại bỏ tag. Việc loại bỏ các tag fusion yêu cầu protease đặc hiệu tại vị trí, chẳng hạn như enterokinase (EK), thrombin, protease virus ăn tobacco (TEVp), protease virus cảm cúm người 3C (HRV3C), protease protein sửa đổi nhỏ giống ubiquitin (SUMO), protease virus mottle gân tobacco (TVMV) và peptidaza A/B carboxy (CPA/CPB).
LOẠI
|
enzyme
|
Trang web nhận diện
|
Endoprotease loại bỏ tag
|
Enterokinase (EK), enteropeptidase
|
DDDDK↓
|
thrombin
|
LVPR↓GS
|
enzym TEV
|
ENLYFQ↓G
|
enzym HRV3C
|
LEVLFQ↓GP
|
enzym SUMO
|
cấu trúc bậc ba của SUMO
|
Thủy phân protease TVMV
|
ETVRFQG↓S
|
Exoproteases loại tag
|
Carboxypeptidase A (CPA)
|
Axit amin末端 C, ngoại trừ Pro, Lys và Arg
|
Carboxypeptidase B (CPB)
|
Lys và Arg末端 C
|
Các enzym khác: Proteases, Nucleases và Amidases
Ứng dụng
|
enzyme
|
Chức năng
|
Các protease khác
|
Protease K
|
Một enzym serine phân giải protein bằng cách thủy phân các liên kết peptit.
|
IdeS, enzym protease IgG
|
Enzym phân hủy IgG (Ides) cắt tại một vị trí cụ thể của immunoglobulin G (IgG), tạo ra các đoạn Fab và Fc.
|
Enzym protease IgA1
|
Một enzym proteolytic cắt tại một vị trí cụ thể trong chuỗi vùng bản lề của immunoglobulin A1 người (IgA1).
|
Enzym nucleas
|
Enzym nucleas
|
Cắt axit nucleic (DNA hoặc RNA) bằng cách thủy phân các liên kết phosphodiester.
|
Enzym hạn chế
|
Một endonuclease cắt DNA tại hoặc gần các vị trí cụ thể.
|
Amidase
|
PNGase F
|
Cắt giữa N-acetylglucosamine (GlcNAc) bên trong nhất và các nhóm asparagine của oligosaccharide có mannose cao, dạng lai và phức tạp.
|
Yaohai Bio-Pharma Cung Cấp Giải Pháp CDMO Trọn Vẹn cho Enzyme Tái Tổ Hợp
Tham khảo:
[1] Hennigan JN, Lynch MD. Quá khứ, hiện tại và tương lai của liệu pháp dựa trên enzym. Drug Discov Today. 2022 Jan;27(1):117-133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004.