Yeasens ZyMeeditor ™ -plattform utformad för att släppa enzymernas gränslösa kapacitet genom riktad evolution.

Enzymer utgör en avgörande kategori av biokatalysatorer, som finner bred användning inom vetenskaplig forskning, diagnostik, läkemedel, livsmedelsproduktion, den kemiska industrin och många andra områden. Icke desto mindre är den praktiska tillämpningen av de flesta naturliga enzymer avsevärt hämmad av deras inneboende prestationsbegränsningar. För att möta kraven på enzymanvändning i verkliga tillämpningar har olika enzymmodifieringsteknologier uppstått för att möta tidens föränderliga behov. Enzymmodifieringsteknologier omfattar den genetiska förändringen av enzymer för att finjustera och optimera biokemiska reaktioner, vilket gör dem bättre lämpade för specifika tillämpningssammanhang. Dessa enzymmodifieringsmetoder omfattar tekniker som rationell design, riktad evolution och maskininlärning. Bland dessa framstår riktad evolution som ett centralt tillvägagångssätt vid enzymmodifiering. Noterbart är att professor Frances Arnold från California Institute of Technology (Caltech) tilldelades Nobelpriset i kemi 2018 för sitt banbrytande arbete inom riktad evolutionsteknologi.

Bild 1: Vinnare av Nobelpriset i kemi 2018

Omfattande lösningar för enzymmodifiering och utvecklingsplattform

Yeasens team för biologisk evolution, som bygger på den banbrytande tekniken för riktad evolution som utvecklats av professor Frances Arnold, har sömlöst integrerat rationell design, riktad evolution och maskininlärning för att skapa en effektiv, systematisk och innovativ enzymmodifieringsplattform känd som ZymeEditor. Hittills har denna plattform framgångsrikt etablerat en stark teknisk grund inom enzymutveckling. Dessutom med nästan ett decennium av dedikerad forsknings- och produktionserfarenhet inom verktygsenzymer.

Figur 2: Arbetsflöde för ZymeEditor Plattform

Enzymteknik

ZymeEditor-plattformen använder ett dubbelt tillvägagångssätt, som kombinerar rationell design och riktade evolutionsstrategier för att höja framgångsfrekvensen för enzymteknik.Den rationella designmetoden, som är rotad i enzymets struktur-funktionsrelation och utnyttjar en rad beräknings- och virtuella analyser, skapar snabbt "exakta men ändå kompakta" mutantbibliotek, vilket förbättrar enzymprestandan. Å andra sidan förlitar sig riktad evolution-teknologi på fluorescensaktiverad droppsortering och automatiserade mikrotiterplattscreeningstekniker med hög genomströmning, vilket möjliggör snabb screening och funktionell validering av omfattande mutationsbibliotek (från 10^8 till 10^12). Detta tillvägagångssätt förstärker framgångsfrekvensen för screening, förkortar evolutionära cykler och minskar screeningskostnaderna avsevärt. Dessutom har plattformen utnyttjar maskininlärning med hjälp av omfattande experimentella data som genereras genom rationell design och riktad evolution. Det håller på att utveckla algoritmer och modeller relaterade till enzymmodifiering med hjälp av AI-teknik för att ytterligare förbättra precisionen av enzymmodifiering.

Figur 3. FADS-plattform

Figur 4: Lösning för utveckling av fermenterings- och reningsprocesser

Optimering av fermenterings- och reningsprocesser

Utvecklingen av fermenterings- och reningsprocesser spelar en avgörande roll för att producera toppskiktsmutanter tillverkade av ZymeEditor-plattformen. I strävan efter detta mål har Yeasen självständigt etablerat en omfattande svit av teknologier, inklusive jäsning med hög celldensitet och UCF·ME® ultra-clean reningsplattform.Denna plattform omfattar högeffektiv expressionsteknologi för flera värdar, fermenteringstekniker med hög celldensitet, integrerad screeningteknik för proteinrening med hög genomströmning, UCF·ME® ultrarena molekylära enzymproduktionsteknologi. Dessa teknologier ger en robust teknisk grund för att uppnå skalbarhet, stabilitet och pålitlig produktion och beredning av enzymer.

Figur 5: Screening av proteinreningsprocess med hög genomströmning

För att möta det växande behovet av storskalig produktion av enzymer av högsta kvalitet har Yeasen byggt två GMP-kompatibla produktionsanläggningar som sträcker sig över nästan 10 000 kvadratmeter i Wuhan. Dessutom har vi installerat två toppmoderna, helautomatiska 1500-liters jässystem och satt ihop ett dedikerat team av experter som specialiserat sig på enzymproduktion och kvalitetssäkring. Dessa resurser säkerställer tillsammans en framgångsrik uppskalning av enzymer av hög kaliber.

Figur 6: UCF·ME® Ultra-Clean Enzyme fabrik

Yeasens ZymeEditor Enzyme Customization Service