酶改造技术是通过改变酶的基因序列，实现对生物化学反应的调控和优化，使其更适用于特定的应用场景。酶改造包括理性设计，定向进化，机器学习等技术，其中定向进化技术是最重要的酶改造技术之一，美国加州理工学院的Frances Arnold教授也因此获得了2018年的诺贝尔化学奖。

图1 .2018年诺贝尔化学奖获得者

翌圣生物进化团队传承Frances Arnold教授的定向进化技术，并在此基础上将理性设计、定向进化与机器学习有机结合、交互筛选，构建了一个高效、系统、创新型的酶改造平台——ZymeEditor™。目前该平台已完成130余种酶的改造，具备扎实的开发酶的技术基础。此外，翌圣生物专注于工具酶研发生产近10年，在发酵及纯化工艺开发，规模化生产等方面有丰富的经验，可以提供新酶改造，发酵及纯化工艺优化、规模化生产的全套定制解决方案。

图2.翌圣ZymeEditor™酶改造全套定制解决方案

翌圣ZymeEditor™酶改造平台是通过酶的理性设计和定向进化双策略来提高改造的成功率。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（10⁸-10¹²）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。平台正在借助理性设计和定向进化输出的海量湿实验数据开展机器学习，借助AI技术建立酶改造相关的算法和模型，进一步提升酶改造的准确度。

图3.翌圣ZymeEditor™创新酶改造平台

ZymeEditor™平台输出的突变体想要高质量的生产出来，这需要开发发酵和纯化工艺。为此，翌圣自主搭建了蛋白高密度发酵与UCF.ME^®超洁净纯化平台，该平台涵盖多宿主高效表达技术、高密度发酵技术、一体式高通量蛋白纯化工艺筛选技术、UCF.ME^®超洁净分子酶生产技术等核心技术，这为酶的规模化和稳定化生产制备提供了技术保障。

图4.高通量蛋白纯化工艺筛选技术

为满足高品质酶量产的需求，翌圣特别在武汉建立2个GMP级别生产基地（近1万平米），2套1500L的全自动发酵系统，也匹配了专业的酶生产与质检团队，为高品质酶的规模化生产提供保障。

图5：UCF.ME^®超洁净酶生产工厂

ZymeEditor™作为一个创新型底层酶改造技术平台，它通过将超高通量定向进化、理性设计与AI技术有机结合、交互筛选，为创新开发高端酶奠定了技术基础。基于翌圣生物多年在分子酶改造领域中的技术积累与知识拓展，ZymeEditor™平台已具备对多种酶的多种需求（如活性，稳定性，选择性等）进行定向改造的能力，可通过提供全套酶改造服务助力酶相关产业（如合成生物学，医药、诊断，食品，化工等）升级。

图8.ZymeEditor™酶改造定制服务

图9.ZymeEditor™酶改造定制服务流程