製薬業界の酵素

バイオテクノロジーの発展以前から、酵素やタンパク質は薬として使用されていました。酵素はそのターゲットに非常に特異的かつ高い親和性で結合します。酵素は触媒作用によって複数のターゲット分子を望ましい生成物に変換し、化学的相互変換や代謝プロセスの速度を増加させます。この特性が、他のすべてのタイプの薬と酵素を区別します。生化学的多様性と、環境や遺伝子操作によって酵素濃度を容易に増加させることができる点は、微生物由来の酵素を使用する利点を与えます。治療に使用される酵素は、経済的に実行可能で信頼性が高いという大きな利点があります。高い収率により、製品の修正や最適化が容易です。消化酵素や代謝酵素は、白血病、皮膚潰瘍、心血管疾患、パーキンソン病、炎症、消化障害、膵臓障害などの多くの病気の治療において、単独または他の治療法と組み合わせて使用することができます。また、多くの深刻な病気の診断、生化学的調査、監視にも使用されています。

病気診断における酵素の応用

酵素代謝はすべての種の生存に不可欠な基本的な生物学的プロセスです。彼らの特別な機能は、化学反応を触媒することです。酵素は、平衡に近い反応速度を改善するために広範な応用があります。酵素は、人間、動物、植物、微生物のすべての生物の代謝活動において重要な役割を果たし、微生物バイオテクノロジーおよびその診断プロセスにおいて広範な応用があります。酵素代謝システムの異常は、多くの代謝疾患を引き起こします。研究により、多くの病気が酵素代謝システムの多くの成分に関連していることが示されており、病気の特定のマーカーとして臨床検査で広く使用されています。

病気治療における酵素の応用

薬として使用される酵素には、従来の薬とは異なる2つの重要な特性があります。第一に、薬とは異なり、ターゲットに対して高い親和性で結合し、作用します。第二に、非常に特異的であり、触媒として複数のターゲット分子を望ましい生成物に変換します。これらの2つの特徴により、酵素は特異的で強力な薬となり、小分子では達成できない治療的生化学を体内で実現できます。 酵素の触媒活性は、薬の工業製造に利用されています。酵素は消化補助剤としても使用され、アミラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼなどの消化酵素を補充するために使用されます。これまでに開発されたほぼすべての酵素療法は、遺伝性疾患に関連しています。また、酵素補充療法は、比較的まれな先天性代謝異常に使用されます。いくつかの酵素は、心臓発作や脳卒中などの一般的な病気の予防と治療にも使用されています。酵素コラーゲナーゼは、子供の火傷の治癒に報告されており、酵素コンドロイチナーゼABCは脊髄損傷の治療に使用されています。

薬製造における酵素の応用

酵素変換（またはバイオ触媒）は、小分子活性医薬品成分（APIs）の製造における新しい技術であると考えられがちです。実際、市場に出回っている比較的多くの医薬品には、バイオ触媒によって生成された中間体が含まれています。合成有機化学者に利用可能な酵素の数と量の爆発的な増加により、バイオ触媒はますます魅力的で実行可能な製造オプションとなっています。常に、製品コストとプロセス生産性が採用の主要な推進要因です。さらに、持続可能性や、より環境に優しく安全な技術の採用も、今日および今後の製造ルート選択に影響を与える明確な要因です。バイオ触媒はグリーン技術であり、ライフサイクル分析は、組換え技術の使用が従来の化学プロセスと比較してバイオ触媒プロセスの持続可能性の利益を最大化する上で重要な役割を果たすことを示しています。

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