人工智能驱动的合成生物制造工艺优化系统
丽合智造是一家绿色生物制造源头创新技术提供商，以及AI+合成生物驱动的高附加值原料敏捷开发企业。
公司拥有全球领先的合成生物大数据、稀缺的人工智能源头途径创新设计能力，同时打造了一站式生物设计、菌株构建、工艺开发、中试、分离提纯、吨级生产制造的产业化平台体系。自主和合作研发了多种高附加值原料，核心产品为“白+黑”高附加值原料。拥有十多项专利、软件著作权等知识产权。全球AI+SynBio（GAS）活动的举办方；2023湖北省高新技术企业；2024武汉市育苗企业；湖北省合成生物学副理事长单位。
——武汉丽合智造生物科技有限公司
合成生物学中常见的酶改造技术
基因敲除/敲入：利用基因编辑技术去除酶基因中的某些片段（敲除）或插入新的基因片段（敲入），从而改变酶的结构和功能。例如，敲除酶基因中与酶的稳定性相关的区域，然后观察酶的稳定性变化；或者敲入一段编码特定功能结构的基因片段，使酶获得新的活性。
定向进化：这是一种模拟自然进化过程的改造方法。通过对酶基因进行随机突变，然后筛选具有所需性能的突变体。具体操作包括易错PCR（引入随机突变的PCR技术）、DNA改组（将多个突变体的基因片段进行重组）等。经过多轮的突变和筛选，逐渐获得性能优化的酶。该方法不需要对酶的结构和机制有深入的了解，但需要大量的筛选工作。
三、化学修饰
磷酸化修饰：在酶的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基上添加磷酸基团，调节酶的活性和功能。磷酸化修饰可以改变酶的构象，影响酶与底物的结合能力或催化反应的速率。这种修饰在细胞内的信号转导和代谢调控中起着重要作用，在合成生物学中也可以被用于改造酶的性能。
纳米结构调控：利用纳米技术构建特定的纳米结构，如纳米孔道、纳米反应器等，为酶提供特殊的微环境，调控酶的催化反应。例如，构建具有纳米尺寸的反应腔室，限制底物的扩散和反应空间，提高酶对底物的选择性催化。
五、后翻译修饰工程
在酶的基因上融合特定的标签，如His标签（组氨酸标签）、GST标签（谷胱甘肽S-转移酶标签）等。这些标签可以方便酶的纯化、检测和定位。例如，His标签可以与金属离子亲和层析柱结合，便于快速纯化带有His标签的酶；GST标签可以与谷胱甘肽亲和层析柱结合，用于酶的纯化和检测。
镁孚泰生物
企业简介：成立于 2023 年，是翌圣生物的全资子公司，专注于提供定制化酶改造解决方案，依托六大核心技术平台，包括 ZymeEditor™创新型酶进化平台、多宿主高效表达平台等，可提供从酶定向改造到 GMP 级别规模化生产的全套定制解决方案。 应用案例：利用其核心技术平台，为生物医药、体外诊断、医疗美容等领域的客户提供酶改造服务，成立一年便拿下超千万元的酶改造解决方案订单。例如，通过对某些诊断酶的改造，提高了酶的活性和稳定性，使其在临床检测中能够更准确、更快速地检测出疾病标志物。
南京深松生物科技有限公司
企业简介：成立于 2016 年，主要从事生物材料的研发及生产工作，核心研发团队来自通信、大数据、AI 算法、生物化工等不同领域，利用复合生物酶技术针对不同作物进行产品研发。 应用案例：其研发的复合生物酶产品应用于农业种养殖、污水处理、公开水域蓝藻治理、土壤治理、空气除臭、人体亚健康调节等领域。2022 年 12 月，湖北省农业科学院粮食作物研究所测试了南京深松生产的草木源有机水溶肥在湖北省水稻大田种植中的节肥增产效果，结果表明该产品节肥增产效果显著，在 3 组 6 个对比实验中，草木源中肥的产量表现达 602.39kg / 亩，增产率 29%。
津合生物
企业简介：成立于 2022 年 11 月，是全球最前沿的酶电偶联技术的研发企业，其独特的无细胞酶电催化技术将作为 “下一代合成生物学技术”，对合成生物学行业发展产生深刻影响。 应用案例：公司的无细胞催化平台能够实现多酶共固定、连续流反应和高效的辅酶循环，其中电驱辅酶循环效率对比目前主流技术可以在辅酶用量上降低 5 倍以上，整个催化体系可以保持长时间催化转化效率，同时伴随独有的电信号实时监控功能，可在分子合成上大幅提高生产力的同时实现综合成本优势，为生命科学等领域提供多元的高附加值原料。此外，基于技术实现的生物信息的电信号表达，还可以实现高效且实时的生化指标检测的应用，有望在创新型医疗器械领域取得突破。
九洲药业
企业简介：国内首批研制酶法制备化药企业，浙江省合成生物产业技术联盟联合发起人之一，着力布局合成生物产业，积极开拓合成生物学、多肽与偶联药物、小核酸药物等高水平技术研究平台。 应用案例：公司专注于开发高性能酶以及高效酶催化工艺，在小分子药物的生物绿色制造方面取得进展。历年来，承接了 “手性醇的生物不对称合成技术”“医药酶改造与绿色制药工艺” 等国家 863 计划以及浙江省重点技术攻关项目，并与多所国内外高校院所开展合成生物领域产学研合作，加快科技成果应用与转化，推进绿色制造和双碳目标。
途深智合
企业简介：成立于 2023 年，是一家做人工智能蛋白质设计和制造的生物科技企业，开发了集多种自研 AI 模型的蛋白质设计平台 —ProteinEngine。 应用案例：该平台大幅加快了酶改造和全新蛋白质序列设计过程，已在食品、医药、化工和医美等多个生物经济领域得到广泛应用，显著提高了众多工业酶、食品添加剂、医药蛋白的活性、产率和功能。
百葵锐
企业简介：总部位于深圳，致力于在个护、宠物保健、生物农药等领域进行生物合成管线持续创新、产业及商业转化，利用蛋白精准设计和蛋白分子机器技术的全态链合成生物学平台，开发了 SmartEvolution 算法平台。 应用案例：通过 SmartEvolution 算法平台，采用 transformer 架构，实现小样本实验数据下对蛋白的序列设计和改造，实现了从结构到功能的关联对应预测，极大提升了蛋白和酶设计的准确率和开发效率，为其在个护、宠物保健、生物农药等领域的产品研发提供了有力支持。
以上，从不同角度对酶改造技术及应用进行分类阐述。如果有更多补充，欢迎评论区留言。
人工智能驱动的合成生物途径设计工具：
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