상하이 / RankWire.AI / – 중국 연구진이 컴퓨터로 설계된 단백질 서열을 실험실 테스트용 물리적 샘플로 변환하는 AI 기반 플랫폼을 공개했습니다. 상하이 국립 단백질 과학 시설 과 강마(상하이) 바이오테크놀로지가 공동 개발한 자동화 시스템 D2Pi-2.0은 하루 최대 1만 개의 단백질 샘플을 생산할 수 있도록 설계되었습니다. 이 플랫폼은 디지털 설계, 무세포 합성, 실험적 검증을 하나의 워크플로로 통합합니다. 현재 장비는 물리적 설치를 완료한 후 시운전 단계에 있습니다.
이 시스템은 박테리아, 효모 또는 기타 살아있는 세포를 배양하지 않고 DNA 주형으로부터 직접 단백질을 합성합니다. 무세포 합성 방식은 기존 단백질 생산에 사용되는 배양 단계를 제거합니다. 자동화된 장비는 반응을 준비하고 생산 공정 전반에 걸쳐 배치 작업을 수행합니다. AI 도구는 실험실 합성이 시작되기 전에 서열 설계 및 선택을 지원합니다. 과학자들은 각 생성물을 의도된 구조, 안정성 및 생물학적 기능과 비교할 수 있습니다. 이러한 구성은 계산 결과와 실험실에서 측정된 증거를 연결합니다.
상하이 장장 과학 지구에 위치한 공동 연구소의 핵심 제조 설비인 D2Pi-2.0 장치는 살아있는 세포 외부에서 고처리량 단백질 합성을 수행하고 후속 분석을 위해 샘플을 정리합니다. 연구소장인 우자루이는 인공지능(AI) 기반의 신속한 설계로 인해 더욱 빠른 물리적 테스트에 대한 필요성이 증가했다고 밝혔습니다. 이 플랫폼은 염기서열 생성과 자동화된 생산 및 검증을 연계하여 이러한 요구 사항을 충족합니다. 연구진은 7월 7일 국립 연구소 방문 기간 동안 이 시스템을 소개했습니다. 7월 11일 현재까지는 정기 가동 시작일은 발표되지 않았습니다.
무세포 시스템 링크 설계 및 테스트
상하이 시설에는 단백질 연구 및 분석을 위한 9개의 주요 기술 플랫폼이 갖춰져 있습니다. 여기에는 핵자기 공명 분광법, 극저온 전자 현미경, 질량 분석기 등의 장비가 포함됩니다. 이러한 시스템을 통해 단백질의 구조, 구성, 안정성 및 생물학적 활성을 측정할 수 있습니다. 연구원들은 새로 합성된 샘플을 생산한 바로 그 장소에서 분석할 수 있습니다. 이러한 통합 공정은 설계, 생산 및 테스트 작업 간의 이동 횟수를 줄여줍니다. 또한, 수많은 후보 단백질을 비교할 수 있는 표준화된 경로를 제공합니다.
상하이에 위치한 국립 단백질 과학 시설은 2015년부터 공동 연구 인프라로 운영되어 왔습니다. 이 시설은 중국과학원 산하 상하이 첨단 연구소의 일부입니다. 시설 측은 중국 주요 생명공학 중심지의 150개 이상의 산업체에 서비스를 제공해 왔다고 밝혔습니다. 이용 기관에는 상하이, 양쯔강 삼각주, 베이징, 선전 등이 포함됩니다. 협력 관계는 개별 분석 서비스에서 공동 연구실 운영 및 장기적인 연구 파트너십으로 확대되었습니다. 이번에 도입된 AI 단백질 플랫폼은 기존 분석 서비스에 자동화된 단백질 합성 기능을 추가합니다.
공유 인프라를 통해 단백질 연구 역량이 확대됩니다.
강마(상하이) 바이오테크놀로지는 D2P 무세포 단백질 합성 시스템과 관련 자동화 장비를 제공합니다. 또한, 단백질 설계, 스크리닝 및 최적화를 위한 AI 도구도 개발했습니다. 공동 연구소는 이러한 역량과 시설의 구조 및 기능 분석 장비를 결합하여 DNA 정보 제공부터 합성된 단백질 샘플 및 측정 결과에 이르기까지 전 과정을 지원합니다. 이 시설은 대학, 연구 기관 및 바이오기술 기업을 위한 공유 인프라 플랫폼을 제공하며, 자동화된 생산과 현장 검증 자원을 결합한 서비스 모델을 제시합니다.
단백질은 의약품, 효소, 식품 원료, 농산물 및 첨단 소재의 핵심 구성 요소입니다. 상하이 플랫폼은 컴퓨터 설계와 실제 평가 사이의 실험실 단계를 중점적으로 다룹니다. 하루 1만 개의 샘플 처리량은 개발자들이 설계 목표로 제시한 수치입니다. 관련 기관들은 해당 용량에 대한 독립적인 검증을 거친 운영 벤치마크 결과를 공개하지 않았습니다. 7월 8일 기준으로 장비의 물리적 조립은 완료되었지만 시스템 시운전 단계에 있었습니다. 관련 기관들은 7월 11일까지 정상적인 가동 개시 여부를 발표하지 않았습니다.
중국, 상하이에서 AI 단백질 합성 플랫폼 공개 소식은 UAE Gazette(UAE의 일일 변화 기록) 에 처음 게재되었습니다.