创新型双向酶改造技术，显著提高酶改造成功率

平台将理性设计与定向进化有机结合、交互筛选，为创新开发高端酶奠定技术基础，可对多种酶的多种催化性能进行全方位性能提升。理性设计技术基于酶的结构-功能关系，借助多种计算和虚拟分析快速设计“小而精”的突变体库，提升酶的性能；定向进化则依托液滴微流控分选和高通量自动化孔板筛选技术实现酶的超大突变文库（10⁶/天）的快速筛选和功能验证，提高了筛选成功率，缩短了进化周期并大幅度降低了筛选成本。

图1. 定向进化与理性设计有机结合

 

涵盖五大核心酶改造技术，满足多种酶的多样化需求

ZymeEditor™平台涵盖荧光激活微液滴分选技术(FADS)、微孔板筛选技术(MTPS)、噬菌体辅助连续进化技术(PACE)、分割自复制技术(CSR)与计算机辅助理性设计技术(CARD)等。通过将这五大技术交互筛选，可以大幅度提升酶改造的成功率，满足不同酶种的多样化需求（如活性，稳定性，选择性等），实现更短的时间、更高的成功率。

图2. ZymeEditor™平台五大核心酶改造技术

 

ZymeEditor™平台酶改造案例

案例一：通过酶改造降低T7 RNA聚合酶的dsRNA副产物

1、利用FADS平台自主开发了适用于T7 RNA聚合酶的超高通量筛选方法，可通过液滴荧光强度指示dsRNA含量(图3A)。

2、利用ELISA方法对RNA产物中的dsRNA进行定量分析，结果显示突变体均表现出更低的dsRNA含量。其中，突变体M5的dsRNA含量相较于野生型WT减少了98%，较竞品减少了78%(图3C-a)。

3、Dot blot可视化dsRNA半定量测试结果与ELISA结果一致(图3C-b)。

注：相关文献《FADS and semi-rational design modified T7 RNA polymerase reduced dsRNAproduction, with lower terminal transferase and RDRP activities》已全网公开（了解详情）

图3. 酶改造降低T7 RNA聚合酶的dsRNA副产物产量

 

案例二：通过酶改造提高T4 DNA Ligase的建库产量（提高稳定性、降低接头自连）

1、通过酶改造，突变体的稳定性显著提高，同时保持活性不变。其中，突变体M6在45°C下能保持100%的活性（图4B）。

2、Qseq分析显示，与野生型相比，突变体的接头自连比率从10%降至约3%，其中突变体M1和M4更是减至1%（图4C）

3、在42°C孵育1h后，利用突变体制备的DNA文库产量显著增加（图4D）。

 

图4. T4 DNA Ligase改造结果

 

ZymeEditor™作为酶改造的底层技术平台，为满足更多应用的酶改造的市场需求，翌圣生物成立全资子公司镁孚泰生物。镁孚泰生物以酶进化技术为驱动、专注于提供酶改造定制化解决方案，更多详情请访问镁孚泰生物官网：https://www.molefuture.com

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