一种经过工程设计的酵母细胞酶脱氨酶,具有改善的催化活性和稳定性,用于巨细胞介导的酶/前药疗法
Jiale Zheng1, Jiahao Zhou1, Kristen Wing Yu Yung1
1School of Life Sciences and Center of Novel Biomaterials, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, Hong Kong SAR, China.
Communications biology
|November 13, 2025
概括
改造的酵母细胞酸脱氨酶 (yCD) 显示出更好的稳定性和活性. 这种增强的酶通过巨细胞传递,有效地将前药物5-FC转化为5-FU,杀死癌细胞.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 癌症治疗 癌症治疗
背景情况:
- 酵母细胞酸脱氨酶 (yCD) 激活了5-细胞酸 (5-FC) 到5-甲酸 (5-FU),用于癌症治疗.
- yCD的热不稳定性和传递挑战限制了其治疗应用.
- 5-FU具有狭窄的治疗指数,需要有针对性的激活策略.
研究的目的:
- 为了设计一种更稳定,更活跃的酵母细胞酸脱氨酶 (yCD) 突变体.
- 开发一种新的yCD传递系统,使用巨细胞进行向癌症治疗.
- 评估工程yCD装载巨细胞在瘤内将5-FC转化为5-FU的有效性.
主要方法:
- 通过用histidine (yCD-Met100His) 代替Met100来合理设计yCD,以提高稳定性和活性.
- 工程yCD与晶体形成蛋白Cry3Aa的基因融合,以创建Cry3Aa-yCD-M100H融合晶体.
- 巨细胞对Cry3Aa-yCD-M100H融合晶体的吸收用于瘤透和前药物激活.
主要成果:
- 与野生类型的yCD相比,其突变型的yCD-Met100显示出显著增强的活性和热稳定性.
- Cry3Aa-yCD-M100H融合晶体促进了对巨细胞的有效吸收.
- 巨细胞提供的Cry3Aa-yCD-M100H有效地穿透瘤球状体并将5-FC转化为5-FU,从而导致强大的癌细胞杀死.
结论:
- 蛋白质工程可以成功地稳定酵母细胞酸脱氨酶 (yCD) 用于治疗应用.
- 酶内化巨体代表了瘤特异性酶/前药激活的可行和有前途的战略.
- 这种方法为克服5-FU狭窄的治疗指数的局限性提供了一个潜在的解决方案.
