大数跨境

从44组专利,看上海交大如何把AI用进合成生物学

从44组专利,看上海交大如何把AI用进合成生物学 合成生物学与专利
2026-11-12
2
导读:检索上海交大关于AI应用于合成生物学的部分专利

检索式:ALL_AN:(TREE@"上海交通大学") AND IPC:((G16B OR G06N) and (C12N OR C12P OR C07K OR C12Q OR C07H OR C12M))。

检索结果:44组申请。

把44组专利按技术方向归类,可以清晰看到六大布局。

方向一:AI蛋白质设计——最硬核的主赛道

这是数据里最亮眼的一条线。多个代表案例:

l深度学习设计塑料降解酶:一件已获授权的专利(CN119517153B)用深度学习算法InstructPLM学习蛋白质晶体结构,结合ESMFold三维建模和分子对接,设计出新型PET水解酶——就是那个能"吃"塑料瓶的酶。

l逆折叠算法再下一城:姊妹专利(CN119570762A)用ProteinMPNN逆折叠算法设计BHET水解酶,同样的"算法设计→建模→对接→动力学模拟→实验验证"流水线。

l几何神经网络造蛋白:一件2026年新公开的专利(CN122266440A)直接用上了改进版SE(3)-Transformer——一种能理解三维空间结构的神经网络——来设计靶向超抗原融合蛋白。

lAI改造天然酶:还有专利用AlphaFold2预测细胞色素P450的结构,通过迭代突变筛选,提高灵芝酸的产量——让中药材的有效成分可以工业发酵生产。

方向二:AI挖肽——从深海到餐桌

活性肽挖掘是另一个高频赛道。上海交大把AI虚拟筛选用到了五花八门的场景:从南海鱼肉里高通量挖掘降血糖的DPP-IV抑制肽;给鲜味肽建"筛选器",把丰度、阈值等多因素联合建模,从蘑菇和奶制品里找出关键的呈味分子;甚至还有给土豆牛腩预制菜建立红外光谱+电子鼻的多元智能评价体系。

一句话总结:AI在替我们的舌头和血糖把关。

方向三:微生物组AI诊疗——一张全球专利网

数据中最有意思的,是一族围绕"核心微生物组"的专利:通过分析肠道菌群的基因组丰度,用模型判断疾病状态、预测患者对疗法的反应。

值得注意的是,这族专利是与美国罗格斯新泽西州立大学联合申请的——44件记录中,中美合作占了相当比例。此外还有宏基因组分箱分析优化、中药(土茯苓)调控肠道菌群治疗高尿酸血症等布局,构成了一条"菌群数据→AI模型→临床应用"的完整链路。

方向四:基因组学与精准医疗

这个方向覆盖面很广:基于大规模甲基化测序数据的头颈部癌早筛标志物;预测抗精神病药物疗效和肝损伤风险的遗传标志物模型;基于三代测序的图泛基因组方法定位猪日增重相关基因;双峰驼产奶性状的分子标记;甚至还有检测基因编辑效率和编辑模式的方法专利——给基因编辑这把"剪刀"装上质检仪。

方向五:合成生物制造与代谢工程

真正意义上的"合成生物学基建":重构抗生素多杀菌素生产菌株的基因组代谢模型(GEM);用CRISPRi双基因敲弱加高通量筛选做细胞代谢重编程(已授权);搭建蛋白质表达、纯化、检测的自动化一体机——专利说明书里明确写着"与AI技术结合,为蛋白质工程与合成生物学领域服务"。还有DNA存储、深度学习挖掘南大洋宏基因组来源的新型抗菌肽。

方向六:计算机辅助检测设计

基于二级结构预测的计算机辅助设计,优化侧流层析检测试纸(就是新冠抗原检测那种试纸)——把AI用到了诊断硬件的设计端。


部分专利展示:

公开(公告)号: CN122940837A

标题: 一种基于Ai高通量挖掘南海圆鮀鲣鱼肉蛋白源DPP-IV抑制肽的方法和应用

申请日: 2026-05-27

公开(公告)日: 2026-10-20

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 本发明公开一种基于Ai高通量挖掘南海圆鮀鲣鱼肉蛋白源DPP‑IV抑制肽的方法和应用,属于生物活性肽技术领域。通过结合酶解技术与计算机多指标联合高通量虚拟筛选策略,高效识别出圆鮀鲣鱼肉蛋白中的潜在具有降血糖活性的DPP‑IV抑制肽GPHFSEF。进一步结合体外实验验证,研究表明,GPHFSEF具有显著的DPP‑IV抑制活性,其体外DPP‑IV抑制活性IC50值为127.73±1.96μM,且在HepG2细胞中未表现出明显的细胞毒性,显示其良好的安全性,与计算机虚拟筛选结果一致。本发明成功筛选并验证了具有良好DPP‑IV抑制活性的降血糖肽GPHFSEF,为糖尿病治疗相关药物与功能性食品的开发提供了新的原料和理论依据。同时,本发明为基于南海圆鮀鲣蛋白的天然DPP‑IV抑制剂的研发提供了新的方向。

简单同族: CN122940837A

公开(公告)号: CN122598764A

标题: 一种基于图泛基因组定位猪日增重相关基因的方法

申请日: 2026-05-14

公开(公告)日: 2026-08-18

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学 | 全国畜牧总站

摘要: 本发明涉及动物分子生物学与遗传育种技术领域,公开了一种基于图泛基因组定位猪日增重相关基因的方法,包括以下步骤:步骤1:采集不同品种猪的血液或组织样本,提取基因组DNA,采用三代测序技术进行全基因组测序,获得测序数据;步骤2:对所述测序原始数据进行质量控制和过滤,去除低质量reads和接头序列,得到高质量数据。本发明首次系统整合基于图泛基因组的结构变异检测与全基因组关联分析,定位到与猪日增重显著相关的FEZF2基因(13号染色体44.95Mb处286bp缺失),发现FEZF2表达水平与日增重正相关,为猪生长性状遗传改良提供了新的功能基因和分子标记。

简单同族: CN122598764A

公开(公告)号: CN122266440A

标题: 基于改进的SE(3)-Transformer的靶向超抗原融合蛋白及实现方法

申请日: 2026-03-17

公开(公告)日: 2026-06-23

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 一种基于改进的SE(3)‑Transformer的靶向超抗原融合蛋白及实现方法,在离线阶段先将氨基酸序列转化为独热编码(One‑hot)或语言模型嵌入(如ESM‑2),并与多序列比对(MSA)特征拼接后进行几何初始化;构造并通过多序列比对(MSA)与注意力机制结合的神经网络(改进的SE(3)‑Transformer)预测Cα、C、N、O原子的坐标进行主链预测并基于物理启发的势能项,通过梯度下降方式进行训练;在验证阶段,通过训练后的改进的SE(3)‑Transformer生成预测结构并通过简化力场进行构象稳定性验证并进行基于置信度评分的微调;本发明能够精准预测靶抗原表位与抗体可变区结构,结合图神经网络优化超抗原功能域,并动态设计柔性连接肽实现模块化融合。

简单同族: CN122266440A

公开(公告)号: CN122050496A

标题: 基于定向进化细胞色素P450的活性灵芝酸产量优化方法

申请日: 2024-11-14

公开(公告)日: 2026-05-15

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 一种基于定向进化细胞色素P450的活性灵芝酸产量优化方法,在AlphaFold2针对野生型CYP512W2基因的预测结构的基础上,基于CYP512W2与底物的构象分析进行关键突变体筛选,并通过分子动力学模拟和结构分析进行迭代突变体筛选,以提高酶改造的预测精度和效率,从而有效提高灵芝三萜类化合物的产量。本发明通过基于结构分析的理性设计和加速酶改造的组合策略,优化筛选突变体及迭代突变体,从而获得能提高膜蛋白P450催化生产II型灵芝酸Y与Jb的产量及选择性的菌株。

简单同族: CN122050496A

公开(公告)号: CN119517153B

标题: 基于深度学习算法设计的新型PET水解酶及其制备方法

申请日: 2024-11-19

公开(公告)日: 2026-04-17

法律状态/事件: 授权

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 本发明公开了一种深度学习算法设计的PET水解酶及其制备方法,涉及生物技术领域,制备方法包括选择聚酯水解酶PHL7,用深度学习算法InstructPLM学习蛋白晶体结构,利用Esmfold进行三维结构建模,将候选蛋白与PET进行分子对接,进行分子动力学模拟,筛选出与底物结合较好的蛋白;进行表达、纯化;得到水解酶HN和/或水解酶JW,氨基酸序列分别如SEQ ID NO:1和/或SEQ ID NO:2所示;以及新型PET水解酶在水解PET中的应用。本发明通过筛选流程,能够简单、快速且高效地从大批量生成的候选序列中筛选出PET水解酶,扩展了PET水解酶的来源。

简单同族: CN119517153A | CN119517153B


公开(公告)号: CN121371786A

标题: 低通量大体积蛋白质表达、纯化和检测自动化一体机及方法

申请日: 2025-12-01

公开(公告)日: 2026-01-23

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 本发明公开了一种低通量大体积蛋白质表达、纯化和检测自动化一体机及方法,通过整合轨道式机械臂、自动化层析模块及中央控制系统,实现从样本处理、亲和层析纯化到功能检测的全流程自动化。本发明通过全流程自动化设计和AI技术结合,显著提高了蛋白质研究的效率和准确性,同时降低了研发成本,为蛋白质工程与合成生物学领域提供了一种创新的解决方案。

简单同族: CN121371786A


公开(公告)号: CN121215015A

标题: 整合蛋白质结构比对的多杀菌素合成菌株代谢模型重构方法与应用

申请日: 2024-06-26

公开(公告)日: 2025-12-26

法律状态/事件: 实质审查

[标]当前申请(专利权)人: 武汉大学 | 上海交通大学

摘要: 本发明公开了一种整合蛋白质结构比对的多杀菌素合成菌株代谢模型重构方法与应用,属于系统生物学领域。本发明以白色链霉菌成熟GEMs为模板,综合利用蛋白序列比对、结构对比,建立白色链霉菌和刺糖多孢菌基因(蛋白)同源关系,并结合额外的基因功能注释、填补缺口等获得高质量刺糖多孢菌GEMs。该GEMs可以系统表征刺糖多孢菌所有代谢酶功能,实现从基因型到菌株表型的精准预测,有助于开展刺糖多孢菌细胞工厂系统化设计研究。

简单同族: CN121215015A 


公开(公告)号: CN116694608B

标题: 一种具备更高热稳定性的肌酸脒基水解酶突变体及其应用

申请日: 2023-06-15

公开(公告)日: 2025-09-05

法律状态/事件: 授权 | 权利转移

[标]当前申请(专利权)人: 上海天鹜科技有限公司

摘要: 本发明公开了一种具备更高热稳定性的肌酸脒基水解酶突变体及其应用,涉及生物技术领域,包括突变体V283L、H193Y、E170T、S19L、Y310L、Q151V和/或突变体A180K;其氨基酸序列分别如SEQ ID NO.2‑SEQ ID NO.8所示。突变位点的选择方法,对产碱杆菌Alcaligenes faecalis的Creatniase蛋白的野生型借助深度学习,改造靶点打分;辅以该酶的晶体结构或者同源建模的结构共进化分析来选择靶标位点。该突变体在肌酐检测试剂中的应用。本发明了通过机器学习辅助的定点突变的方式制造了热稳定性提高的的肌酸脒基水解酶突变体。

简单同族: CN116694608A | CN116694608B

公开(公告)号: CN119570762A

标题: 一种基于逆折叠算法设计的BHET水解酶及其制备方法

申请日: 2024-11-12

公开(公告)日: 2025-03-07

法律状态/事件: 驳回

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 本发明公开了一种基于逆折叠算法设计的BHET水解酶及其制备方法,涉及生物技术领域,氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示;制备方法包括选择聚酯水解酶PHL7,用深度学习算法ProteinMPNN学习蛋白晶体结构,利用Esmfold进行三维结构建模,将候选蛋白与BHET进行分子对接,进行分子动力学模拟,筛选出与底物结合较好的蛋白;进行表达、纯化;该BHET水解酶在水解BHET中的应用。本发明通过筛选流程,能够简单、快速且高效地从大批量生成的候选序列中筛选出BHET水解酶,扩展了BHET水解酶的来源。

简单同族: CN119570762A

公开(公告)号: CN114426982B

标题: 一种细胞代谢重编程的方法及其应用

申请日: 2022-02-22

公开(公告)日: 2024-03-22

法律状态/事件: 授权

[标]当前申请(专利权)人: 上海交通大学

摘要: 本发明公开了一种细胞代谢重编程的方法及其应用,属于基因工程领域,本发明利用细胞代谢网络的敏感节点对代谢网络进行重编程,主要包括基于CRISPRi的双基因组合敲弱、细胞高通量筛选和基于幸存率的基因交互作用分析三部分,本发明提供了一个新颖的、简单高效的、成本低廉的智能代谢重编程方法,可广泛用于操作细胞代谢网络。

简单同族: CN114426982A | CN114426982B

上述信息仅供学术参考,不具备任何法律效应。

本文检索范围与策略有限,无法涵盖所有相关专利信息。

部分内容由AI分析生成。

【声明】内容源于网络
0
0
合成生物学与专利
合成生物学技术领域的专利检索分析。
内容 59
粉丝 0
合成生物学与专利 合成生物学技术领域的专利检索分析。
总阅读2.4k
粉丝0
内容59