Endo S2（內切糖(tang)苷酶(mei)S2）：抗體糖(tang)基化(hua)修飾的(de)“分子(zi)剪刀(dao)“

內切糖(tang)苷酶(mei)S2（Endo S2）是壹種(zhong)源(yuan)自(zi)化(hua)膿(nong)性鏈球菌（Streptococcus pyogenes）M49血(xue)清(qing)型的(de)β-N-乙酰氨基葡(pu)萄(tao)糖(tang)苷內切酶，在(zai)糖(tang)生物(wu)學(xue)和(he)抗體工程領(ling)域(yu)展現出(chu)重(zhong)要(yao)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)。作(zuo)為IgG特(te)異性糖(tang)苷酶(mei)，Endo S2能(neng)夠精確切割抗體Fc段N-糖(tang)鏈最(zui)內側(ce)兩個(ge)N-乙酰葡(pu)萄(tao)糖(tang)胺（GlcNAc）之(zhi)間(jian)的糖(tang)苷鍵(jian)，對(dui)抗體藥物(wu)的研(yan)發(fa)與(yu)質(zhi)量(liang)控(kong)制具有革(ge)命性意(yi)義。

Endo-S2與(yu)同(tong)屬(shu)的Endo-S僅具有37%的序列(lie)同源性，卻(que)表現出更(geng)廣(guang)泛(fan)的糖(tang)鏈底(di)物(wu)特(te)異性。重(zhong)組(zu)表(biao)達的Endo S2分子(zi)量(liang)約(yue)為92-110 kDa，C端(duan)帶組氨酸(suan)標簽便(bian)於純化。

Endo S2兼(jian)具水解活(huo)性和(he)轉(zhuan)糖(tang)基化(hua)活(huo)性。野生(sheng)型酶(mei)主要(yao)表現出(chu)強(qiang)大的水解能(neng)力，能(neng)在(zai)30分鐘(zhong)內將≥95%的(de)IgG底(di)物(wu)去(qu)糖(tang)基化(hua)，切割後(hou)保(bao)留核(he)心巖藻糖(tang)化的(de)GlcNAc結(jie)構。研(yan)究表(biao)明，Endo S2對(dui)復雜(za)型(xing)、高(gao)甘露(lu)糖(tang)型和(he)雜(za)合(he)型三(san)種主要(yao)N-糖(tang)鏈類型均有效，這使其(qi)在(zai)底(di)物(wu)廣(guang)度(du)上顯(xian)著優(you)於Endo S。

酶切反應(ying)pH為6.0-7.5，常(chang)用緩沖體系(xi)包括PBS或(huo)Tris-HCl。標準(zhun)反應(ying)條(tiao)件為37°C孵(fu)育(yu)30-120分鐘(zhong)，對(dui)常(chang)見生物(wu)緩沖液具有良好的兼(jian)容(rong)性。

簡(jian)單(dan)來說，Endo S2 是 Endo S 的"功(gong)能(neng)增(zeng)強(qiang)版"。它(ta)在(zai)保(bao)留了(le)Endo S高(gao)特(te)異性（只(zhi)切IgG Fc糖(tang)）和(he)高(gao)效性的(de)基礎(chu)上(shang)，通(tong)過工程化(hua)改(gai)造(zao)大(da)幅(fu)擴展了其(qi)"攻擊範圍"，使其(qi)能(neng)夠處(chu)理(li)幾乎(hu)所(suo)有常(chang)見的IgG N-聚(ju)糖(tang)類型(xing)。這使得(de)Endo S2在(zai)現(xian)代(dai)抗體工程、糖(tang)組學(xue)分析(xi)和(he)生物(wu)制藥工藝開(kai)發(fa)中，成為了壹(yi)個(ge)更(geng)強(qiang)大、更通用的(de)標準(zhun)工具。而(er)原(yuan)始的(de)Endo S在(zai)需(xu)要(yao)高(gao)度(du)特(te)異性聚(ju)焦於核(he)心巖藻糖(tang)去(qu)除的(de)特(te)定(ding)研(yan)究中(zhong)，仍(reng)有其價(jia)值(zhi)。

1. 抗體藥物(wu)開發(fa)與(yu)工程化(hua)改(gai)造(zao)

ADCC增(zeng)強(qiang)劑：通(tong)過去(qu)除治(zhi)療(liao)性抗體（如利(li)妥(tuo)昔(xi)單(dan)抗、曲妥(tuo)珠單(dan)抗等）的核(he)心巖藻糖(tang)，直(zhi)接(jie)且(qie)高(gao)效地提升(sheng)其(qi)殺(sha)傷癌細(xi)胞的效果。

均(jun)壹化(hua)抗體生產(chan)：在(zai)體外(wai)對(dui)抗體進行酶法(fa)去(qu)糖(tang)基化(hua)，獲得(de)糖(tang)型均(jun)壹(yi)的產(chan)物(wu)，用於研究特(te)定(ding)糖(tang)型對(dui)藥代(dai)動(dong)力學(xue)、免疫(yi)原(yuan)性和(he)療(liao)效的影響。

定(ding)點偶(ou)聯(lian)：暴露的(de)核(he)心GlcNAc可作為化學(xue)或(huo)酶法(fa)引(yin)入新功能(neng)基團(tuan)（如毒素(su)、熒光標記、聚乙二醇等）的特(te)異性位(wei)點，實(shi)現(xian)抗體的精(jing)準(zhun)定(ding)點偶(ou)聯(lian)。

2. 糖(tang)組學(xue)與(yu)結(jie)構生(sheng)物(wu)學(xue)

聚糖(tang)譜分析(xi)：作為關鍵(jian)的樣(yang)品(pin)制備工具，從復(fu)雜(za)樣(yang)本(ben)中特(te)異性釋(shi)放IgG的N-聚(ju)糖(tang)，進行高(gao)通量(liang)糖(tang)鏈測序和(he)定(ding)量(liang)分析(xi)。

結(jie)構解(jie)析(xi)：制備無糖(tang)基化(hua)幹(gan)擾(rao)的(de)抗體樣(yang)品(pin)，用(yong)於X射(she)線(xian)晶體學(xue)或(huo)冷凍(dong)電(dian)鏡(jing)研究，更(geng)清(qing)晰地(di)揭(jie)示(shi)抗體與(yu)抗原(yuan)或(huo)受體相(xiang)互(hu)作用(yong)的(de)分子(zi)細節(jie)。

3. 新型治(zhi)療(liao)策略(lve)

酶(mei)法免(mian)疫調節(jie)：探(tan)索直(zhi)接(jie)將Endo S2用(yong)於體內，選(xuan)擇(ze)性去(qu)除病(bing)理性的(de)自(zi)身抗體或(huo)炎癥(zheng)抗體的糖(tang)鏈，從而(er)調節(jie)其(qi)效應(ying)功(gong)能(neng)，為治療(liao)自(zi)身免疫(yi)性疾病（如類風濕關節(jie)炎(yan)、狼(lang)瘡）提供新思(si)路(lu)。

抗體回收與(yu)再(zai)利(li)用(yong)：在(zai)體外(wai)血(xue)液灌流等裝置(zhi)中，利(li)用(yong)Endo S2修飾抗體，可能(neng)改(gai)變其(qi)生(sheng)物(wu)學(xue)命運。

Endo S2及(ji)其糖(tang)合(he)酶突(tu)變體的發(fa)現，為抗體糖(tang)工程領(ling)域(yu)提供了(le)高(gao)效、靈活(huo)的技(ji)術平臺(tai)。從基礎(chu)研(yan)究到(dao)生(sheng)物(wu)制藥，這壹(yi)分子(zi)工具正在(zai)推(tui)動(dong)治療(liao)性抗體向更(geng)精(jing)準(zhun)、更有效的方向演(yan)進(jin)，其(qi)應(ying)用(yong)前景廣(guang)闊。

Tiezheng Li; Xin Tong; Qiang Yang; John P. Giddens; Lai‐Xi Wang. Glycosynthase Mutants of Endoglycosidase S2 Show Potent Transglycosylation Activity and Remarkably Relaxed Substrate Specificity for Antibody Glycosylation Remodeling. Journal of Biological Chemistry,2016.