上海 / RankWire.AI / – 中国の研究者らは、コンピューターで設計されたタンパク質配列を実験室での検査用の物理サンプルに変換するAI支援プラットフォームを発表した。上海の国家タンパク質科学施設と康馬（上海）生物技術が開発した自動化システム「D2Pi-2.0」。開発者によると、このシステムは1日に最大1万個のタンパク質サンプルを生産できるように設計されている。このプラットフォームは、デジタル設計、無細胞合成、実験的検証を1つのワークフローに統合している。作業員が物理的な設置を完了した後、装置は現在システム試運転中である。
このシステムは、細菌、酵母、その他の生細胞を培養することなく、DNAテンプレートから直接タンパク質を合成します。無細胞合成により、従来のタンパク質生産で用いられる培養段階が不要になります。自動化された装置が反応を準備し、バッチを生産プロセス全体を通して運びます。AIツールは、実験室での合成開始前に配列設計と選択をサポートします。科学者は、各生成物を、意図した構造、安定性、生物学的機能と比較することができます。このシステムにより、計算結果と実験室での測定結果が結び付けられます。
D2Pi-2.0装置は、上海張江科学地区にある共同研究所の製造の中核を成す。この装置は、生細胞外でのハイスループットタンパク質合成を処理し、後日分析するためのサンプルを整理する。施設長の呉佳瑞氏は、AI設計の迅速化に伴い、より迅速な物理的試験の必要性が高まっていると述べた。このプラットフォームは、配列生成と自動生産・検証を連携させることで、そのギャップを埋めるものだ。研究者らは7月7日に同国立施設を訪問し、このシステムを紹介した。7月11日現在、本格的な運用開始日は発表されていない。
無細胞システムは設計とテストを結びつける
上海の施設には、タンパク質の研究と分析のための主要な技術プラットフォームが9つ設置されている。その機器には、核磁気共鳴分光法、クライオ電子顕微鏡、質量分析法などが含まれる。これらのシステムは、タンパク質の構造、組成、安定性、および生物学的活性を測定する。研究者は、新たに合成されたサンプルを、製造されたその場所で検査することができる。この統合プロセスにより、設計、製造、試験といった個別の工程間の移動が削減される。また、多数の候補タンパク質を比較するための標準化された手順も確立される。
上海にある国家タンパク質科学施設は、2015年から共同研究インフラとして運営されている。同施設は、中国科学院傘下の上海先端研究所の一部である。同施設によると、中国の主要バイオテクノロジー拠点にまたがる150以上の企業ユーザーにサービスを提供してきたという。利用者には、上海、長江デルタ、北京、深圳の組織が含まれる。業務は、個別の試験業務から共同研究室や長期的な研究パートナーシップへと拡大している。AIタンパク質プラットフォームは、既存の分析サービスに自動合成機能を追加するものである。
共有インフラがタンパク質研究能力を拡大
康馬（上海）バイオテクノロジーは、D2P無細胞タンパク質合成システムおよび関連する自動化システムを提供します。同社はまた、タンパク質の設計、スクリーニング、最適化のためのAIツールも開発しています。この共同研究室は、これらの機能と施設の構造・機能分析装置を統合します。この体制により、DNAの指示から合成タンパク質サンプル、そして測定結果に至るまでのプロセスが網羅されます。施設側は、このプラットフォームを大学、研究機関、バイオテクノロジー企業のための共有インフラと位置付けています。そのサービスモデルは、自動化された生産とオンサイトでの検証リソースを組み合わせたものです。
タンパク質は、医薬品、酵素、食品原料、農産物、先端材料などの主要構成要素として利用されています。上海のプラットフォームは、コンピュータ設計から実用評価までの実験室段階に重点を置いています。1日あたり1万サンプルという処理能力は、開発者の設計目標に基づいています。この能力に関する独立監査済みの運用ベンチマークは、関係機関によって公表されていません。7月8日時点で、装置の物理的な組み立ては完了していましたが、システムの試運転段階にありました。7月11日時点では、関係機関は定常運用開始を発表していませんでした。
中国が上海でAIタンパク質合成プラットフォームを発表したという記事は、UAE Gazette（UAEの日々の変化を記録する新聞）に最初に掲載されました。