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以下は、生体分子工学を用いて組み換え DNAから生成される 注目すべきタンパク質のリストです。[1]多くの場合、組み換えヒトタンパク質は、医療で使用されている元の動物由来バージョンに取って代わりました。「組み換えヒト」の接頭辞「rh」は、文献ではあまり使われなくなりました。研究室では、はるかに多くの組み換えタンパク質が使用されています。これらには、市販のタンパク質 (たとえば、分子生物学研究室で使用される酵素のほとんど) と、コース固有の研究プロジェクトで生成されるタンパク質の両方が含まれます。
動物型や人間型をほぼ置き換えたヒト組み換え体
医療用途
- ヒト成長ホルモン（rHGH）：リリー社のヒューマトロープとセロノ社のセロスティムが死体から採取したヒト成長ホルモンに取って代わった。
- ヒトインスリン（BHI）：リリー社のヒューマリンやノボノルディスク社のノボリンなどが、ヒト治療用のウシやブタのインスリンに取って代わりました。合成インスリンは低血糖の無自覚性を引き起こす可能性が高いという証拠があるため、動物由来の製剤を使い続けることを好む人もいます。高度に精製された動物由来のインスリンを製造している残りの企業には、英国のウォックハート社（本社インド）、アルゼンチンのラボラトリオスベータ社、中国のワンバンバイオファーマ社などがあります。
- 卵胞刺激ホルモン（FSH）は、以前は閉経後女性の尿から単離されていたセロノのペルゴナルに代わる組換えゴナドトロピン製剤である。
- 第VIII因子：バイエル社のコージネートが血液採取による第VIII因子に取って代わりました
研究アプリケーション
- リボソームタンパク質：個々のリボソームタンパク質の研究では、組換え源から生産され精製されたタンパク質の使用が、単離によって得られたタンパク質に大きく取って代わっています。[2] [3] [4] [5] [ 6] [7]しかし、リボソーム全体の研究では依然として単離が必要です。[8] [9]
- リソソームタンパク質：リソソームタンパク質は、翻訳後修飾の数と種類（グリコシル化など）のため、組み換え生産が困難です。そのため、組み換えリソソームタンパク質は通常、哺乳類細胞で生産されます。[10]植物細胞培養は、FDA承認のグリコシル化リソソームタンパク質医薬品やその他の医薬品候補の生産に使用されました。[11]最近の研究では、大腸菌やサッカロミセス・セレビシエなどの微生物で組み換えリソソームタンパク質を生産できる可能性があることが示されています。[12]組み換えリソソームタンパク質は、研究と酵素補充療法などの医療用途の両方に使用されています。[13]
組み換えを唯一の起源とするヒト組み換え体
医療用途
- エリスロポエチン（EPO）：[14] アムジェン社のエポジェン
- 顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）：アムジェン社からニューポジェンとして販売されているフィルグラスチム、ニューラストとして販売されているペグフィルグラスチム
- α-ガラクトシダーゼA：ジェンザイム社のファブラザイム[15]
- アルファ-L-イズロニダーゼ: (rhIDU; ラロニダーゼ) BioMarin Pharmaceuticalおよび GenzymeのAldurazyme
- N-アセチルガラクトサミン-4-スルファターゼ（rhASB; ガルスルファーゼ）： BioMarin Pharmaceutical 社のNaglazyme
- ドルナーゼアルファ、ジェネンテック社がプルモザイムという商標名で販売しているDNase
- 組織プラスミノーゲン活性化因子（TPA）アクチベーゼ（ジェネンテック社製）
- グルコセレブロシダーゼ：ジェンザイム社のセレダーゼ
- インターフェロン（IF）インターフェロンβ-1a：バイオジェン・アイデック社のアボネックス、セローノ社のレビフ、シェリング社のベータセロンとしてのインターフェロンβ-1b 。[16]ギランバレー症候群[17]や多発性硬化症[18]などの疾患の治療薬として研究されています。
- インスリン様成長因子1（IGF-1）[19]
- ラスブリカーゼ、サノフィ社からエライトックとして販売されている尿酸酸化酵素類似体[20]
動物組換え体
医療用途
- ウシ成長ホルモン（bST）
- 豚成長ホルモン（pST）
- 牛キモシン
細菌組み換え体
産業用途
- キシラナーゼ[21]
- プロテアーゼは、産業（食品産業など）[22]と家庭環境[23]の両方で応用されています。
ウイルス組み換え体
医療用途
- スミスクライン・ビーチャム社がエンジェリックスBとして販売しているB型肝炎ウイルスのエンベロープタンパク質
- HPVワクチンタンパク質
植物組み換え体
研究アプリケーション
- ポリフェノールオキシダーゼ（PPO）：これにはカテコールオキシダーゼとチロシナーゼの両方が含まれます。[24] [25] [26] [27] [28] [29]研究に加えて、PPOは生体触媒としての用途も見出されています。[30]
- シスタチンはシステインプロテアーゼを阻害するタンパク質である。[31] [32] [33] [34]草食害虫や病原体を防除するためにシスタチンを作物保護に使用する可能性を評価する研究が進行中である。[35]
産業用途
- ラッカーゼは、食品添加物や飲料加工からバイオ医療診断、家具製造用の架橋剤、バイオ燃料の製造まで、幅広い用途に使用されています。[30] [36] [37] [38] [39]
- チロシナーゼ誘導ペプチド重合は、人工ムール貝の足タンパク質類似体を容易に得ることを可能にする。厳しい海水条件下でも効果的に機能し、広範囲の困難な表面に適応する次世代の万能接着剤が想像できる。[40]
参照
参考文献
- ^ Young CL、Britton ZT、 Robinson AS (2012 年 5 月)。「組み換えタンパク質の発現と精製: アフィニティータグと微生物アプリケーションの包括的なレビュー」。バイオテクノロジージャーナル。7 (5): 620–34。doi : 10.1002 /biot.201100155。PMID 22442034。S2CID 35209677。
- ^ Correddu D、Montaño López JJ、Vadakkedath PG、Lai A、Pernes JI、Watson PR、Leung IK (2019 年 6 月)。 「大腸菌における可溶性ヒトリボソームタンパク質の異種生産のための改良された方法」。科学的報告書。9 (1): 8884。ビブコード:2019NatSR...9.8884C。土井：10.1038/s41598-019-45323-8。PMC 6586885。PMID 31222068。
- ^ Parakhnevitch NM、Malygin AA、 Karpova GG (2005 年 7 月)。「組み換えヒトリボソームタンパク質 S16: 発現、精製、リフォールディング、および構造安定性」。 生化学。Biokhimiia。70 ( 7 ): 777–81。doi : 10.1007 /s10541-005-0183-3。PMID 16097941。S2CID 9910425。
- ^ Malygin A、Baranovskaya O、Ivanov A、 Karpova G (2003 年 3 月)。「ヒトリボソームタンパク質 S3、S5、S10、S19、および S26 の発現と精製」。タンパク質発現および精製。28 ( 1): 57–62。doi :10.1016/S1046-5928(02)00652-6。PMID 12651107 。
- ^ Tchórzewski M、Boguszewska A、Abramczyk D、Grankowski N (1999 年 2 月)。「大腸菌での過剰発現、Saccharomyces cerevisiae 由来の組み換え 60S リボソーム酸性タンパク質の精製および特性評価」。タンパク質発現および精製。15 (1): 40–7。doi : 10.1006/prep.1998.0997。PMID 10024468 。
- ^ Collatz E、Ulbrich N、Tsurugi K、Lightfoot HN、MacKinlay W、Lin A、Wool IG (1977 年 12 月)。「真核生物リボソームタンパク質の単離。40 S リボソームサブユニットタンパク質 Sa、Sc、S3a、S3b、S5'、S9、S10、S11、S12、S14、S15、S15'、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S26、S27'、および S29 の精製と特性評価」。The Journal of Biological Chemistry。252 ( 24): 9071–80。doi : 10.1016 / S0021-9258(17) 38346-1。PMID 925037。
- ^ Fogel S, Sypherd PS (1968年8月). 「大腸菌からの個々のリボソームタンパク質の抽出と単離」. Journal of Bacteriology . 96 (2): 358–64. doi : 10.1128/JB.96.2.358-364.1968. PMC 252306. PMID 4877123.
- ^ Mehta P、Woo P、Venkataraman K、Karzai AW (2012)。「リボソーム精製アプローチによる、リボソームと調節タンパク質およびRNAの相互作用の研究」。細菌調節RNA。分子生物学の方法。第905巻。pp. 273–89。doi : 10.1007/ 978-1-61779-949-5_18。ISBN 978-1-61779-948-8. PMC 4607317 . PMID 22736011.
- ^ Belin S、Hacot S、Daudignon L、Therizols G、Pourpe S、Mertani HC、他 (2010 年 12 月)。「ヒト細胞株からのリボソームの精製」。Current Protocols in Cell Biology 。 第3 章: ユニット 3.40。doi :10.1002/0471143030.cb0340s49。PMID 21154551。S2CID 23908342 。
- ^ Migani D、Smales CM、Bracewell DG (2017 年 5 月)。 「チャイニーズハムスター卵巣細胞におけるリソソームバイオセラピューティック組換えタンパク質発現の細胞ストレスおよびプロテアーゼと一般的な宿主細胞タンパク質放出への影響」。バイオテクノロジー プログレス。33 ( 3 ): 666–676。doi :10.1002 / btpr.2455。PMC 5485175。PMID 28249362。
- ^ Tekoah Y, Shulman A, Kizhner T, Ruderfer I, Fux L, Nataf Y, et al. (2015年10月). 「植物細胞培養における医薬品タンパク質の大規模生産 - Protalixの経験」. Plant Biotechnology Journal . 13 (8): 1199–208. doi : 10.1111/pbi.12428 . PMID 26102075.
- ^ エスペホ＝モヒカ・ÁJ、アルメシガ＝ディアス・CJ、ロドリゲス・A、モスケラ・Á、ディアス・D、ベルトラン・L、他。 （2015年）。 「微生物内で生産されるヒト組換えリソソーム酵素」。分子遺伝学と代謝。116 (1-2): 13-23。土井：10.1016/j.ymgme.2015.06.001。PMID 26071627。
- ^ Solomon M、Muro S (2017 年9 月) 。「リソソーム酵素補充療法: これまでの発展、臨床結果、将来の展望」。Advanced Drug Delivery Reviews。118 :109–134。doi :10.1016 / j.addr.2017.05.004。PMC 5828774。PMID 28502768。
- ^井上 暢、竹内 正之、大橋 秀次、鈴木 孝 (1995)。「 組み換えヒトエリスロポエチンの製造」バイオテクノロジー年次レビュー第 1 巻。第 1 巻。pp. 297–313。doi :10.1016/S1387-2656(08) 70055-3。ISBN 9780444818904. PMID 9704092。
- ^ Baigent G (2002年5月). 「組換えインターロイキン-2 (rIL-2)、アルデスロイキン」. Journal of Biotechnology . 95 (3): 277–80. doi :10.1016/S0168-1656(02)00019-6. PMID 12007868.
- ^ Munafo A、Trinchard-Lugan I、Nguyen TX、Buraglio M (1998 年 3 月)。「筋肉内および皮下投与後の組み換えヒトインターフェロン ベータ 1a の薬物動態と薬力学の比較」。European Journal of Neurology。5 ( 2): 187–193。doi : 10.1046/j.1468-1331.1998.520187.x。PMID 10210831。S2CID 221594104 。
- ^ Pritchard J、Gray IA、Idrissova ZR、Lecky BR、Sutton IJ、Swan AV、他 (2003 年 11 月)。「ギランバレー症候群における組み換えインターフェロンベータ 1a のランダム化比較試験」。 神経学。61 ( 9): 1282–4。doi :10.1212 / 01.WNL.0000092019.53628.88。PMID 14610140。S2CID 34461129 。
- ^ Pozzilli C, Bastianello S, Koudriavtseva T, Gasperini C, Bozzao A, Millefiorini E, et al. (1996 年 9 月). 「組み換えヒトインターフェロン-β-1a による磁気共鳴画像の変化: 再発寛解型多発性硬化症の短期研究」Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry . 61 (3): 251–8. doi :10.1136/jnnp.61.3.251. PMC 486547 . PMID 8795595.
- ^ Bayne ML、Applebaum J、Chicchi GG、Hayes NS、Green BG、Cascieri MA (1988年6月)。「酵母における組み換えヒトインスリン様成長因子Iの発現、精製および特性評価」。Gene . 66 (2): 235–44. doi : 10.1016 / 0378-1119 (88)90360-5. PMID 3049246。
- ^ Jeha S、Kantarjian H、Irwin D、Shen V、Shenoy S、Blaney S、他 (2005 年 1 月)。「小児および成人患者の悪性腫瘍関連高尿酸血症の管理におけるラスブリカーゼ (組み換え尿酸酸化酵素 (Elitek)) の有効性と安全性: 多施設共同の慈悲深い使用試験の最終結果」。 白血病。19 ( 1 ): 34–8。doi :10.1038/ sj.leu.2403566。PMID 15510203。S2CID 13359871 。
- ^ Juturu V, Wu JC (2012). 「微生物キシラナーゼ：エンジニアリング、生産、産業への応用」。バイオテクノロジーの進歩。30 (6): 1219–27。doi : 10.1016 /j.biotechadv.2011.11.006。PMID 22138412 。
- ^ Sumantha A、Larroche C、Pandey A ( 2006)。「食品グレードのプロテアーゼの微生物学と産業バイオテクノロジー：展望」食品技術とバイオテクノロジー。44 ：211-220。
- ^ Maurer KH (2004 年 8 月). 「洗剤プロテアーゼ」. Current Opinion in Biotechnology . 15 (4): 330–4. doi :10.1016/j.copbio.2004.06.005. PMID 15296930.
- ^ Li Y 、McLarin MA、Middleditch MJ 、Morrow SJ、Kilmartin PA 、Leung IK（2019年10月）。「成熟したブドウポリフェノールオキシダーゼを組み換え生産するアプローチ」。Biochimie。165 ： 40–47。doi ：10.1016 /j.biochi.2019.07.002。PMID 31283975。S2CID 195843308。
- ^ Derardja AE、Pretzler M、 Kampatsikas I、Barkat M、Rompel A (2017 年 9 月)。「アプリコット (Prunus armeniaca L.) 由来の潜在性ポリフェノール酸化酵素の精製と特性評価」。農業および食品化学ジャーナル。65 ( 37 ): 8203–8212。doi :10.1021/ acs.jafc.7b03210。PMC 5609118。PMID 28812349。
- ^ 片山-池上 明、末広 勇、片山 剛、神藤 健、板村 秀、江角 剛 (2017年12月)。「シャインマスカット (Vitis labruscana Bailey × Vitis vinifera L.) からのポリフェノールオキシダーゼ2 (VvPPO2) の組換え発現、精製、および特性評価」。バイオサイエンス、 バイオテクノロジー、生化学。81 (12): 2330–2338。doi : 10.1080/09168451.2017.1381017。PMID 29017399。
- ^ Marková E, Kotik M, Křenková A, Man P, Haudecoeur R, Boumendjel A, et al. (2016年4月). 「Polyporus arcularius由来の組換えチロシナーゼ：大腸菌での過剰生産、特性評価、およびチロシナーゼエフェクターとしてのAuronesの研究での使用」. Journal of Agricultural and Food Chemistry . 64 (14): 2925–31. doi :10.1021/acs.jafc.6b00286. PMID 26961852.
- ^ Dirks-Hofmeister ME、Kolkenbrock S、 Moerschbacher BM (2013)。「活性植物ポリフェノール酸化酵素の細菌発現を高めるパラメータ」。PLOS ONE。8 ( 10): e77291。Bibcode : 2013PLoSO ... 877291D。doi : 10.1371 / journal.pone.0077291。PMC 3804589。PMID 24204791。
- ^ Kampatsikas I、Bijelic A、 Pretzler M、Rompel A (2017 年 8 月)。「3 つの組換え発現リンゴチロシナーゼは、植物ポリフェノール酸化酵素のモノフェノ ラーゼ活性とジフェノラーゼ活性に関与するアミノ酸を示唆している」。Scientific Reports。7 ( 1 ): 8860。Bibcode : 2017NatSR...7.8860K。doi :10.1038/s41598-017-08097-5。PMC 5562730。PMID 28821733。
- ^ ab Ba S、Vinoth Kumar V (2017 年 11 月)。「 環境用途におけるチロシナーゼとラッカーゼの使用に関する最近の動向」。Critical Reviews in Biotechnology。37 ( 7 ): 819–832。doi :10.1080/07388551.2016.1261081。PMID 28330374。S2CID 24681877 。
- ^ Tremblay J 、 Goulet MC、Michaud D (2019年11 月)。「植物における組換えシスタチン」。Biochimie。166 ： 184–193。doi ： 10.1016/j.biochi.2019.06.006。PMID 31194996。S2CID 189813855 。
- ^ Kondo H, Abe K, Nishimura I, Watanabe H, Emori Y, Arai S (1990年9月). 「イネ種子中のシステインプロテイナーゼに対する異なる特異性を持つ2つの異なるシスタチン種。オリザシスタチン-IIの分子クローニング、発現、および生化学的研究」。The Journal of Biological Chemistry . 265 (26): 15832–7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)55473-9 . PMID 1697595.
- ^ Abe K, Kondo H, Arai S (1987). 「イネシステインプロテイナーゼ阻害剤の精製と特性解析」農業生物化学. 51 (10): 2763–2768. doi :10.1080/00021369.1987.10868462.
- ^ Abe K, Emori Y, Kondo H, Suzuki K, Arai S (1987年12月). 「イネのシステインプロテイナーゼ阻害剤（オリザシスタチン）の分子クローニング。動物シスタチンとの相同性とイネ種子の熟成過程における一過性発現」。The Journal of Biological Chemistry . 262 (35): 16793–7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)45453-1 . PMID 3500172.
- ^ Kunert KJ、van Wyk SG、Cullis CA、Vorster BJ、Foyer CH (2015 年 6 月)。「特にマメ科植物に焦点を当てた、作物改良におけるフィトシスタチンの潜在的利用」。Journal of Experimental Botany。66 ( 12): 3559–70。doi : 10.1093/jxb/ erv211。hdl : 2263 / 49447。PMID 25944929 。
- ^ Mate DM、Alcalde M (2017 年11 月)。「ラッカーゼ: バイオテクノロジーの最前線にある多目的生体触媒」。 微生物バイオテクノロジー。10 (6): 1457–1467。doi : 10.1111 /1751-7915.12422。PMC 5658592。PMID 27696775。
- ^ Tonin F, Rosini E, Piubelli L, Sanchez-Amat A, Pollegioni L (2016 年 7 月). 「Marinomonas mediterranea 由来のラッカーゼであるポリフェノール酸化酵素 A の異なる組み換え形態」.タンパク質発現および精製. 123 : 60–9. doi :10.1016/j.pep.2016.03.011. PMID 27050199.
- ^ オスマ JF、トカ・エレラ JL、ロドリゲス・クート S (2010 年 9 月)。 「食品産業におけるラッカーゼの使用」。酵素の研究。2010 : 918761.土井: 10.4061/2010/918761。PMC 2963825。PMID 21048873。
- ^ Minussi RC、Pastore GM、Durán N (2002)。「食品産業におけるラッカーゼの潜在的用途」。Trends Food Sci. Technol . 13 (6–7): 205–216. doi :10.1016/S0924-2244(02)00155-3。
- ^ Horsch J, Wilke P, Pretzler M, Seuss M, Melnyk I, Remmler D, et al. (2018年11月). 「ムール貝のような重合：合成ムール貝足タンパク質と耐性接着剤に向けて」. Angewandte Chemie . 57 (48): 15728–15732. doi :10.1002/anie.201809587. PMC 6282983. PMID 30246912 .
外部リンク
- Laboratorios Beta SA のウェブサイト
- CP Pharma/Wockhardt UK ウェブサイト