酶设计不再只改氨基酸:从结构直接生成大肠杆菌可表达的编码序列,Cel5E两个位点同时升温又提活
酶工程生成模型此前多在氨基酸层面优化,很少同时考虑编码序列与宿主表达。EZPro-Fit把蛋白质三维结构、编码序列和分类学信息放进同一个生成框架,先在嗜热微生物数据上预训练,再用高表达大肠杆菌基因微调,从而直接由结构生成宿主适配的编码序列。在工业内切葡聚糖酶Cel5E上,该框架给出的N291D与D259E两个变体在实验中同时提高了熔解温度和催化活性。
酶工程生成模型此前多在氨基酸层面优化,很少同时考虑编码序列与宿主表达。EZPro-Fit把蛋白质三维结构、编码序列和分类学信息放进同一个生成框架,先在嗜热微生物数据上预训练,再用高表达大肠杆菌基因微调,从而直接由结构生成宿主适配的编码序列。在工业内切葡聚糖酶Cel5E上,该框架给出的N291D与D259E两个变体在实验中同时提高了熔解温度和催化活性。
该研究将 mRNA 稳定性作为可调控的密码子优化设计参数,构建 IgG1 轻链同义编码序列组合文库并单拷贝整合到 CHO 细胞固定基因组位点,用 gDNA 与 mRNA 深度测序得到的稳态 mRNA 丰度作为稳定性代理指标,训练基于预训练核苷酸 transformer 嵌入的丰度预测模型,并将其与翻译指标一起纳入遗传算法进行多目标密码子优化;以 Trastuzumab 编码序列为概念验证,高丰度设计相对低丰度设计使胞内 mRNA 提高 41%、蛋白滴度提高 59%、细胞比生产率提高 85%,相对两家商业供应商基准序列滴度提高 70%、比生产率提高 98%,而活细胞密度相当。
已读完全部报道