HOUSTON, 29. Mai 2026 /PRNewswire/ -- Sino Biological, Inc. (Shenzhen Stock Exchange: 301047.SZ) hat bekannt gegeben, dass sein Arbeitsablauf für die Gensynthese und zellfreie Proteinexpression in einer kürzlich in Nature Communications veröffentlichten Studie des Tencent AI for Life Sciences Lab verwendet wurde, die eine schnelle Validierung von KI-entwickelten Proteinen mit verbesserter Aktivität, Stabilität und Multifunktionalität ermöglicht.

Brückenschlag zwischen AI-Protein-Design und experimenteller Validierung

Künstliche Intelligenz hat das Design von Protein-Aminosäuresequenzen beschleunigt; die Umsetzung der computergestützten Entwürfe in funktionelle Proteine bleibt jedoch eine zentrale Herausforderung in der Proteinentwicklung. Aktivität, Stabilität, Faltung und Expression von Proteinen werden durch komplexe strukturelle und biochemische Faktoren beeinflusst, was häufig zu Diskrepanzen zwischen In-silico-Vorhersagen und Experimenten führt.

Um diese Lücke zu schließen, wurde in der Studie ein Ontology Reinforcement Iteration (ORI)-Rahmen eingeführt, der die Protein-Ontologie mit dem Reinforcement Learning aus dem Wet-Lab-Feedback verbindet. Experimentelle Daten, einschließlich Proteinexpressionsniveaus und funktioneller Aktivität, wurden kontinuierlich in das Modell zurückgeführt, was eine iterative Optimierung der Proteinsequenzen und eine verbesserte Designgenauigkeit ermöglichte.

Zellfreie Proteinsynthese beschleunigt die AI-Designschleife

Die Forscher verwendeten anschließend das  XPressMAX™ Cell-Free Protein Synthesis Kit von Sino Biological, um eine schnelle Proteinexpression und ein funktionelles Screening zu ermöglichen. Protein-kodierende Sequenzen, die in den Expressionsvektor des Kits kloniert und dem proprietären zellfreien Reaktionssystem hinzugefügt wurden, unterstützten schnelle Design-Build-Test-Zyklen.

Mit Hilfe dieses Arbeitsablaufs entwickelte das Team ein Lysozym mit einer mehr als 100-fach höheren Aktivität als das natürliche Enzym, eine thermostabile Chitinase, die ihre Aktivität bei 85 °C beibehält, und bifunktionelle Enzyme mit einer verbesserten Leistung im Vergleich zu natürlich vorkommenden multifunktionellen Enzymen.

XPressMAX™Kit für zellfreie Proteinsynthese

Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

• Ultraschnelle Synthese: Expression von Proteinen in nur 3 Stunden
• Hohe Siebeffizienz: optimiert für VHH, scFv und Miniproteine
• Flexible Template-Unterstützung: kompatibel mit Plasmid- und linearen DNA-Templates
• Disulfidbindungsfreundlich: ermöglicht die Expression komplexer disulfidgebundener Proteine ohne zusätzliche Enhancer
• Kostengünstige Performance: reduzierte Betriebszeit und -kosten
• Skalierbares Angebot: geeignet für Hochdurchsatz- und Industrieanwendungen

Informationen zu Sino Biological

Sino Biological ist ein internationaler Reagenzienlieferant und CRO-Dienstleister, der sich auf die Herstellung rekombinanter Proteine und die Antikörperentwicklung spezialisiert hat. Mit dem in den USA ansässigen Center for Bioprocessing (C4B) in Houston und SignalChem Biotech (Teil von Sino Biological) in Kanada bietet Sino Biological maßgeschneiderte, lokal angepasste Lösungen für vielfältige Forschungsanforderungen weltweit. Das Unternehmen, das Forscher in über 90 Ländern beliefert, unterhält ein strenges Qualitätsmanagementsystem für alle Produkte.

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Sino Biological, Inc.

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In Thüringen ist ein großangelegtes Forschungsprojekt zur nächsten Generation der Nanostrukturierung gestartet. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Ilmenau, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) in Jena entwickeln gemeinsam eine Hochpräzisionsmaschine, die Nanostrukturen auf Flächen von bis zu einem Quadratmeter erzeugen und vermessen soll. Die geplante 3D-Nanolithographie- und Nanomessmaschine (3D-NLM) soll dabei eine Positionierungsgenauigkeit erreichen, die kleiner ist als ein Atom. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt die erste Projektphase bis 2027 im Rahmen des Programms „Neue Geräte für die Forschung“ mit vier Millionen Euro.

Mit dem Vorhaben zielt das Konsortium auf eine Größenordnung, die bestehende Anlagen deutlich übertrifft. Bisher lassen sich hochpräzise Nanostrukturen auf photonischen Bauteilen nach Angaben der Projektbeteiligten nur bis zu einem Durchmesser von etwa 30 Zentimetern zuverlässig herstellen. Die neue Anlage soll Bearbeitungen und Messungen von Bauteilen mit Kantenlängen von bis zu einem Meter ermöglichen – und damit eine mehr als dreifache Vergrößerung der nutzbaren Fläche erschließen. Die Entwicklungsarbeiten an der Maschine sind angelaufen; das Gesamtprojekt ist in drei Phasen bis 2032 angelegt.

Nanostrukturen gelten seit rund zwei Jahrzehnten als Schlüsseltechnologie, weil sie Licht gezielt beeinflussen können, indem sie dessen Wellenlänge und Ausbreitung steuern. Solche Strukturen finden sich bereits heute in großflächigen Bauteilen, etwa in Displays moderner Fernsehgeräte, die auf Nanotechnologie basieren. Nach Einschätzung der Forscherinnen und Forscher reicht die Genauigkeit bestehender industrieller Lösungen jedoch nicht aus, um künftige Anforderungen in zentralen wissenschaftlichen und technologischen Anwendungsfeldern zu erfüllen.

Die in Thüringen entstehende 3D-NLM soll genau diese Lücke adressieren. Perspektivisch könnte die Maschine zur Fertigung und Charakterisierung elektronischer und photonischer Schaltkreise ebenso eingesetzt werden wie zur Herstellung von Hochleistungsoptiken für die Erdbeobachtung. Auch in der Energieforschung sehen die Projektpartner potenzielle Einsatzfelder. Durch die Kombination aus großflächiger Bearbeitung und atomnaher Präzision erhoffen sich die Beteiligten einen technologischen Sprung, der sowohl der Grundlagenforschung als auch der Entwicklung neuer Komponenten in der Optik- und Elektronikindustrie zugutekommen könnte.