无细胞表达技术助力腾讯AI Lab在Nature子刊发文，实现蛋白设计闭环

AI蛋白设计面临着一个现实问题：序列在模型设计中评分很高，但在实验室中可能表达困难、活性较低或者稳定性差。计算设计与湿实验的功能验证存在脱节。近日，腾讯AI Lab的何冰、姚建华团队在Nature Communications（影响因子IF=15.7）发表文章，提出本体论强化迭代（ORI, Ontology Reinforcement Iteration）的蛋白设计框架。

借助ORI蛋白设计，研究团队改造后的溶菌酶活性比天然酶活提升100多倍。几丁质酶打破温度限制，可在85℃下长时间保持活性。研究人员还成功表达同时具备两种酶活性的双功能酶，其中TX-ME在活性上均优于单功能酶和天然双功能酶（Hevamine A）。

义翘神州（Sino Biological）为全球生命科学基础研究与创新药物研发提供高质量的产品与专业化服务，为高水平的AI模型设计团队提供科研试剂和技术支持。本研究中，表达靶蛋白的基因合成、无细胞蛋白表达、酶活性检测等湿实验验证过程中多次引用义翘神州的产品。

蛋白质表达：AI设计闭环的关键。

蛋白质的序列、结构和功能之间的关系非常复杂，α-螺旋、二硫键折叠、亚基组合这些因素都会影响蛋白质的功能。这就造成蛋白质“设计不难、验证太慢”的困境。而ORI框架可能会改变这个局面。

ORI搭建一套闭环迭代的人工智能体系。它将蛋白质本体引入模型，和湿实验的数据反馈强化学习（RLWF）结合，把蛋白表达量、活性结果自动反馈给模型，让模型自己从实验结果中学习，不断优化序列设计，逐渐提高准确率。

在本文中，研究人员分别用HEK293细胞、大肠杆菌和无细胞表达系统进行湿实验验证。通过分析实验数据，选择无细胞表达系统。研究人员使用义翘神州的无细胞蛋白合成试剂盒进行验证，将pJL1表达载体加入到100μL的体系中，30℃孵育3小时，即可完成目的蛋白的表达。

为何选择义翘神州无细胞合成试剂盒？

义翘神州XPressMAX™无细胞蛋白合成试剂盒（货号：CFKIT02）属于即开即用型，仅需在反应体系中加入编码靶蛋白的DNA或mRNA模板。试剂盒具有以下特色：

1、表达快速

从模板加入到蛋白产出可在2-6小时内完成。

2、高效筛选

专为抗体药物候选分子（如 VHH、scFv）及≥40aa 短肽的快速表达与鉴定设计

3、兼容性广

模板支持质粒DNA与线性DNA（PCR产物），可表达非天然氨基酸、抗菌肽等对细胞有毒性的蛋白。

4、二硫键友好

表达含复杂二硫键的蛋白，不需额外添加增强剂，可实现蛋白正确折叠。

5、性能可靠

试剂盒经内部大量实验和服务项目验证，成功率＞99%。

6、工业化供应

提供Bulk规格定制，无缝对接工业级高通量需求。

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参考文献：

He, B., Qin, C., Zhao, Y. et al. Functional protein design and enhancement with ontology reinforcement iteration. Nat Commun 2026. https://doi.org/10.1038/s41467-026-69855-6