合成生物學(xué)（亦稱工程生物學(xué)），生命科學(xué)領(lǐng)域的一門新興交叉科學(xué)，正以其獨(dú)特的魅力引領(lǐng)著我們對(duì)生命的深入理解與創(chuàng)新應(yīng)用。它不僅是探索生命奧秘的“新鑰匙”，更是預(yù)示未來技術(shù)革命的“顛覆者”。在科技日新月異的今天，合成生物學(xué)與眾多學(xué)科的深度融合，加之政府政策的扶持與市場(chǎng)需求的激增，共同鋪就了一條通往無(wú)限可能的廣闊道路。

為了助推合成生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，美迪西云講堂特邀生物部高級(jí)研究員/項(xiàng)目經(jīng)理劉超 博士帶來直播《合成生物學(xué)&生物催化在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用》。點(diǎn)擊鏈接“http://m.ccttf.com/video/syntheticbio-catalysis.shtml”，回顧劉超博士全場(chǎng)直播。

Q 請(qǐng)問美迪西對(duì)于酶的改造優(yōu)化的周期是多久？

劉超博士：在美迪西，我們能夠在2至3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成兩輪酶的進(jìn)化過程，期間會(huì)對(duì)大約2000個(gè)突變體進(jìn)行篩選和檢測(cè)，以確保優(yōu)化效果。

Q 美迪西進(jìn)行酶改造有沒有什么經(jīng)驗(yàn)可以分享的嗎？

劉超博士：當(dāng)然，美迪西在酶改造方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。首先，我們擁有一套完善的SOP（標(biāo)準(zhǔn)操作流程），這些SOP都是經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)、行之有效的。其次，我們深知并非所有酶都能通過改造提高催化性能，因此需要在投入和產(chǎn)出之間找到平衡。與科研機(jī)構(gòu)不同，我們不能長(zhǎng)時(shí)間專注于一個(gè)課題的研究，而是需要在有限的時(shí)間內(nèi)取得盡可能多的成果。如果經(jīng)過SOP流程后，酶的性能仍未得到顯著提升，我們會(huì)與客戶進(jìn)行充分溝通，共同探討后續(xù)方案。

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Q 請(qǐng)分享一下美迪西酶改造的SOP？

劉超博士：美迪西酶改造SOP結(jié)合了理性設(shè)計(jì)和半理性設(shè)計(jì)的理念。理性設(shè)計(jì)主要依據(jù)保守性分析和自由能變化，結(jié)合氨基酸在3D結(jié)構(gòu)中的位置來確定改造目標(biāo)。不同的人可能會(huì)使用不同的軟件進(jìn)行分析。而半理性設(shè)計(jì)則參考了德國(guó)馬普所的Reetz教授提出的組合活性中心位點(diǎn)的策略，我們?cè)O(shè)計(jì)了簡(jiǎn)并密碼子，進(jìn)行有限的飽和突變，以期獲得性能更優(yōu)的酶。

Q 關(guān)于高通量篩選，劉老師有什么好的建議嗎？

劉超博士：這個(gè)問題確實(shí)非常關(guān)鍵。在酶的定向進(jìn)化過程中，突變體文庫(kù)篩選的通量往往成為制約研究進(jìn)度的瓶頸。雖然這個(gè)問題具有一定的挑戰(zhàn)性，但我們可以借鑒一些成功的策略來應(yīng)對(duì)。正如美軍在戰(zhàn)爭(zhēng)中采用的“火力覆蓋，地毯式轟炸”戰(zhàn)術(shù)一樣，我們也需要一種能夠全面、高效地覆蓋所有突變體的篩選方法。在美迪西，我們采用HPLC（高效液相色譜）進(jìn)行逐一檢測(cè)，這種方法雖然耗時(shí)較長(zhǎng)，但能夠確保每一個(gè)突變體都得到充分的檢測(cè)，從而篩選出性能更優(yōu)的酶。雖然目前尚未有一種完美的、通用的高通量篩選方法，但我們認(rèn)為，通過不斷優(yōu)化篩選流程和提高檢測(cè)效率，我們可以逐步逼近這一目標(biāo)。

在新藥研發(fā)的臨床前研究階段，如果您有任何不解之處，或者對(duì)某個(gè)專題有深入研究的興趣，請(qǐng)?zhí)岢瞿膯栴}和寶貴意見。美迪西將全力支持，與您攜手共進(jìn)，在新藥研發(fā)的道路上一起探索前行。

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