Enzyme tái tổ hợp

Phương thức

Enzyme tái tổ hợp để sử dụng điều trị

Các enzyme trị liệu thu được thông qua các quá trình công nghệ sinh học được sử dụng rộng rãi cho một số ứng dụng lâm sàng, bao gồm liệu pháp thay thế enzyme, phân hủy các chất chuyển hóa và độc tố tích lũy, điều trị ung thư và chỉnh sửa bộ gen. Một số enzyme điều trị có thể được sản xuất trong hệ thống biểu hiện vi sinh vật.

Các Ứng Dụng	Enzymes	Chất	Sản phẩm/Đường ống tiêu biểu
Liệu pháp Thay thế Enzyme	Adenosine deaminase, ADA	Adenosine hoặc deoxyadenosine	Elapegademase-lvlr (Revcovi)
Liệu pháp Thay thế Enzyme	Lyase phenylalanin amoniac, PAL	Phenylalanine	Pegvaliase-pqpz (Palynziq)
Sự xuống cấp của các chất chuyển hóa tích lũy	Uricase/Urate Oxidase	A xít uric	Peglticase (Krystexxa)Rasburicase (Fasturtec)
	collagenaza	“Sẹo” collagen	Collagenase clostridium histolyticum (Xiaflex, Qwo, Santyl)
	Plasmin cắt ngắn	Collagen, fibronectin và laminin	Ocriplasmin (Jetrea)
	Chất kích hoạt plasminogen mô cắt ngắn (tPA)	Plasminogen	Reteplase (Retavase)
	Protease IgG	Globulin miễn dịch G (IgG)	Imlifidase (Idefrix)
	Protease IgA	Globulin miễn dịch A (IgA)	PKU308/AP308IGAN IgA protease
Suy thoái độc tố	Carboxypeptidase G2	Methotrexate	Glucarpidase (Voraxaze)
Điều trị ung thư	Enzyme đặc hiệu asparagine	Măng tây	Asparaginase (Elspar)Calaspargase pegol-mknl (Asparlas)
Chỉnh sửa bộ gen	Cas9 nuclease	Gen mục tiêu	Exagamglogene autotemcel (Exa-cel, CTX001)

Enzyme tái tổ hợp làm nguyên liệu

Có một số enzyme được sử dụng trong sản xuất RNA mã hóa dài (ví dụ, mRNA, saRNA, CircRNA), sản xuất liên hợp kháng thể-thuốc (ADC) và các loại khác. Enzym được sản xuất từ vi sinh vật có hiệu quả kinh tế cao hơn so với tế bào động vật có vú, đặc biệt là hệ thống biểu hiện E. coli.

Các Ứng Dụng	Enzymes	Chức năng
Enzyme để sản xuất RNA tuyến tính, không có RNase	Endonuclease hạn chế	Tuyến tính hóa DNA plasmid (pDNA) để tránh tạo ra bản phiên mã dài hơn.
	T7 RNA polymerase (T7 RNAP)	Liên kết với trình khởi động T7 và tạo ra bản phiên mã RNA cụ thể; Đóng vai trò quan trọng trong phản ứng phiên mã in vitro (IVT).
	Enzym đóng nắp bệnh đậu mùa	Thêm cấu trúc Cap vào đầu 5’ của IVT mRNA.
	Pyrophosphatase, vô cơ (iPPase)	Ngăn chặn pyrophosphate trong phản ứng IVT.
	Chất ức chế RNase, tái tổ hợp	Ức chế hoạt động RNase trong phản ứng IVT.
	DNase I	Loại bỏ mẫu DNA.
Enzyme sản xuất CircRNA, không chứa RNase	RNase R	Tiêu hóa RNA tuyến tính và làm giàu RNA tròn.
Liên hợp glycan qua trung gian enzyme	Peptide-N-glycosidase (PNGase F)	Cắt liên kết amit giữa saccharide thứ nhất GlcNAc và chuỗi bên Asn297L; Giải phóng glycans từ kháng thể IgG.
	Transglutaminase vi khuẩn (BTG)	Liên hợp các tải trọng cụ thể tại trang web để tạo ra ADC.
	Sắp xếp A	Xúc tác cho quá trình gắn protein.
	β1,4-galactosidase	Giải phóng tất cả các galactose cuối cùng và tạo thành đồng phân G0 đồng nhất của kháng thể.
	β1,4-galactosyltransferase (Gal-T)	Chuyển cặn đường bằng nhóm chức có hoạt tính hóa học.
	α2,6-sialyltransferase (Sial T)	Kết hợp các gốc axit sialic cuối cùng vào cấu trúc glycan tự nhiên của kháng thể.
Tái cấu trúc glycan qua trung gian enzyme và glycoengineering	Endo-N-acetylglucosaminidase (ENGase)	Thủy phân liên kết β1,4-glycosid giữa GlcNAcβ1–4GlcNAc của N-glycans; Loại bỏ glycans liên kết N trên vùng Fc của kháng thể IgG.
	Endoglycosidase S (EndoS)
	Glycosyltransferase (GT)	Chuyển N-glycan oxazoline sang IgG đã khử fucosylat.
Khác	Enzyme do chủng vi sinh vật tạo ra	Nhu cầu tùy chỉnh

Enzyme tái tổ hợp làm thuốc thử

Protease loại bỏ thẻ

Thẻ kết hợp thường được sử dụng để cải thiện độ hòa tan và độ ổn định của protein tái tổ hợp được quan tâm và làm cho chúng được tinh chế dễ dàng hơn. Các thẻ thường được sử dụng bao gồm His-tag, protein liên kết với maltose (MBP), glutathione-s-transferase (GST), v.v.

Thông thường, trình tự liên kết được thêm vào giữa thẻ dung hợp và trình tự protein đích để loại bỏ thẻ. Việc loại bỏ các thẻ kết hợp yêu cầu các protease dành riêng cho từng vị trí, chẳng hạn như enterokinase (EK), trombin, protease virus thuốc lá (TEVp), protease 3C của virus tê giác ở người (HRV3C), protease biến đổi ubiquitin nhỏ (SUMO), virus gây đốm tĩnh mạch thuốc lá ( TVMV) protease và carboxypeptidase A/B (CPA/CPB).

Kiểu	Enzymes	Trang web công nhận
Endoprotease loại bỏ thẻ	Enterokinase (EK), enteropeptidase	DDDDK↓
	trombin	LVPR↓GS
	TEV protease	ENLYFQ↓G
	Protease HRV3C	LEVLFQ↓GP
	SUMO protease	Cấu trúc bậc ba SUMO
	Protease TVMV	ETVRFQG↓S
Loại bỏ thẻ exoprotease	Carboxypeptidase A (CPA)	Axit amin đầu C, ngoại trừ Pro, Lys và Arg
Loại bỏ thẻ exoprotease	Carboxypeptidase B (CPB)	C-terminal Lys và Arg

Protease, Nuclease và Amidase khác

Các Ứng Dụng	Enzymes	Chức năng
Protease khác	Protease K	Một protease serine tiêu hóa protein bằng cách thủy phân các liên kết peptide.
	IdeS, IgG protease	Enzym phân hủy IgG (Ides) phân cắt tại một vị trí cụ thể của globulin miễn dịch G (IgG), tạo ra các đoạn Fab và Fc
	protease IgA1	Một enzyme phân giải protein có tác dụng cắt một vị trí cụ thể trong trình tự vùng bản lề globulin miễn dịch A1 (IgA1) của con người.
hạt nhân	hạt nhân	Cắt axit nucleic (DNA hoặc RNA) bằng cách thủy phân các liên kết phosphodiester.
hạt nhân	Hạn chế enzyme	Một endonuclease cắt DNA tại hoặc gần các vị trí cụ thể.
amitaza	PNGase F	Phân tách giữa N-acetylglucosamine (GlcNAc) trong cùng và dư lượng asparagine của mannose cao, lai và oligosacarit phức tạp.

Yaohai Bio-Pharma cung cấp giải pháp CDMO toàn diện cho enzyme tái tổ hợp

Tham khảo:

[1] Hennigan JN, Lynch MD. Quá khứ, hiện tại và tương lai của các liệu pháp dựa trên enzyme. Thuốc Discov hôm nay. Tháng 2022 năm 27;1(117):133-10.1016. doi: 2021.09.004/j.drudis.XNUMX.

Tất cả danh mục

Enzyme tái tổ hợp

Phương thức