浅谈标签切割酶在生物医药上的应用
发布时间：2026-07-29 点击数：3
今年政府工作报告首次将生物医药列为“新兴支柱产业”，提出培育壮大包括生物医药在内的新兴产业和未来产业。在生物医药领域重组蛋白药物、疫苗抗原、诊断抗体及生物酶制剂的研发与生产中，融合亲和标签技术是提升蛋白可溶性、简化纯化工艺、提高产物回收率的核心手段。
常见的如His、GST、MBP、FLAG等标签可大幅降低蛋白纯化难度，但残留标签会改变目标蛋白空间构象、降低生物活性，还可能引发免疫原性风险。标签切割酶可特异性识别固定氨基酸序列，在温和生理条件下精准切除融合标签，获得天然完整的目标蛋白，是衔接蛋白纯化与成品制备的关键工具。
图：图片由AI生成
常见标签切割酶种类及特性汇总
目前生物医药领域常用的标签切割酶可分为病毒特异性蛋白酶、哺乳动物源性蛋白酶及新型工程化剪切体系三大类，不同酶的识别位点、切割特异性、残留氨基酸、脱靶风险差异显著，直接决定其适用场景与产品等级。常见的切割酶参数及特性如下：
酶 | 生物来源 | 识别序列 | 核心特性 | 适用场景 |
TEV蛋白酶 | 烟草蚀纹病毒 | ENLYFQ↓S/T | 特异性极高，切割完整率95%-98%，反应条件温和 | 重组蛋白药物、抗体片段、疫苗抗原制备等 |
人鼻病毒3C蛋白酶 | 人鼻病毒 | LEVLFQ↓GP | 盐离子耐受性强，热稳定性好，反应速率快，性价比高 | 重组细胞因子、工业酶类药物的规模化生产等 |
肠激酶（EK） | 哺乳动物小肠 | DDDDK↓ | pH、温度耐受范围宽，反应体系简单，成本低廉 | 体外诊断试剂原料、工业级蛋白制备等 |
凝血酶/Factor Xa | 牛血液 | LVPR↓GS/ I(E/D)GR↓ | 切割速率快，原料易得，成本极低 | 科研实验研究等 |
Sortase A转肽酶 | 金黄色葡萄球菌 | LPXTG↓ | 兼具标签切割与定点转肽修饰功能，反应条件极温和，活性保留率高 | ADC药物、双特异性抗体、蛋白定点修饰与长效化等 |
SUMO 蛋白酶 | 酿酒酵母 | 识别 SUMO 三维折叠结构，标签边界精准切割 | 识别 SUMO 三维折叠结构，标签边界精准切割 | 药用重组蛋白、难溶蛋白可溶性表达纯化、结构生物学样品制备、高端 IVD 蛋白原料等 |
Kex2 蛋白酶 | 酿酒酵母 | KR↓、RR↓ | 酵母天然加工蛋白酶，稳定性强、量产成本低；识别双碱性氨基酸位点，易发生非特异切割 | 酵母分泌表达体系标签切除、大宗工业重组蛋白规模化制备等 |
Sortase A在ADC上的定点偶联
Sortase A是金黄色葡萄球菌来源的半胱氨酸转肽酶，也是目前唯一同时实现标签精准切割与蛋白位点特异性修饰的工具酶，突破了传统切割酶仅能去除标签的功能边界，成为高端生物药制造的核心工具酶。Sortase A能特异性识别LPXTG（Leu-Pro-X-Thr-Gly）保守基序，在苏氨酸与甘氨酸之间发生转肽反应：既可以水解切断标签与目标蛋白的连接完成标签切除，也能将带有寡聚甘氨酸的功能基团（如细胞毒素、PEG链、荧光探针、另一个抗体结构域）定点连接到目标蛋白的C端或N端，一步即可实现蛋白的精准功能化修饰[1]。Sortase A在ADC药物制备上可实现毒素分子与抗体的高精度偶联，克服传统化学偶联导致的产物异质性问题，生成DAR值均一（通常为2或4） 的ADC药物，能显著提升药物的稳定性和疗效。
不同类型的标签切割酶在切割特异性、反应特性、残留风险与适用场景上存在显著差异化特征，构成了生物医药领域重组蛋白纯化与修饰的完整工具体系。在生物医药质控标准日趋严苛的行业背景下，依据产物纯度要求、应用场景与生产规模精准匹配标签切割酶，能够有效简化纯化工艺、提升产物均一性、降低免疫原性风险，为重组生物药的工艺优化、质量升级与产业化落地提供关键技术支撑。
相关产品
产品名称 | 产品货号 | 包装规格 |
Seebio® 分选酶A（Sortase A） | ECE0720A | 100μg/1mg/10mg |
Seebio® 分选酶A（Strep tag II） | ECE0724A | 100μg/500μg/1mg |
Seebio® 重组烟草蚀纹病毒蛋白酶（TEV酶） | EBY3644B | 5mg/10mg |
Seebio®TEV 蛋白酶（TEV Protease）活性测定试剂盒(荧光法) | EKM0101B | 50T |
SUMO 蛋白酶(冻干粉) | EAE0087A | 1mg |
重组肠激酶 | ECE1123A | 100U |
大肠杆菌表达重组肠激酶（不带标签） | DAA1065A | 100U |
重组HRV 3C蛋白酶 | FCE1220A | 1KU |
凝血酶 | ECE0616D | 1KU |
重组双碱性内切酶（RKex2） | EXA0277B | 1mg/10mg/100mg |
参考文献
[1] Sarmiento C, Camarero JA. Biotechnological Applications of Protein Splicing. Curr Protein Pept Sci. 2019;20(5):408-424. doi: 10.2174/1389203720666190208110416. PMID: 30734675; PMCID: PMC7135711.