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 |
Enzyme |
Chất |
Sản phẩm/Đường ống tiêu biểu |
| Liệu pháp Thay thế Enzyme |
Adenosine deaminase, ADA |
Adenosine hoặc deoxyadenosine |
Elapegademase-lvlr (Revcovi) |
| 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 người bị 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 |
Enzyme |
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 |
Enzyme |
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 |
| Carboxypeptidase B (CPB) |
C-terminal Lys và Arg |
Protease, Nuclease và Amidase khác
| Các Ứng Dụng |
Enzyme |
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. |
| 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
- Kỹ thuật và sàng lọc chủng vi sinh vật
- Ngân hàng tế bào vi sinh vật (PCB/MCB/WCB)
- Phát triển quy trình ngược dòng
- Phát triển quy trình hạ nguồn
- Phát triển công thức
- Sản xuất GMP
- Điền và kết thúc
- Phân tích và thử nghiệm
- Các vấn đề pháp lý
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.
EN
