近日，科研团队通过基因工程将普通酿酒酵母改造为高效发光的药物合成工厂，利用高通量合成与筛选技术，在创纪录时间内生成了数十亿种肽类化合物。这一突破性技术结合了合成生物学、自动化筛选与绿色制药理念，为精准药物的开发提供了全新范式，并可能引领制药行业的范式转变。
### 核心技术原理
1. **酵母底盘细胞的工程化改造**
研究基于酿酒酵母的天然优势：生长快速、遗传操作工具成熟、蛋白质折叠精准。通过CRISPR基因编辑技术，研究者移除了竞争代谢途径的基因，并引入了荧光标记基因与非核糖体肽合成
大环肽类药物因其精准靶向性、稳定性和安全性，成为极具前景的新型药物选择，相较于传统药物具有更少副作用。然而，传统的大环肽发现与测试方法通常存在流程复杂、难以控制、耗时久且环境友好性差等问题。
为突破这些限制，研究者对普通酿酒酵母细胞进行基因工程改造，使其能分别生产不同种类的大环肽。每个酵母细胞如同微型工厂，在化合物合成时会发出荧光标记，使科研团队能快速识别具有潜力的候选肽。通过先进的荧光筛选技术，研究团队可在数小时内完成数十亿个"微型工厂"的高通量筛选，其效率较现有方法提升显著且更具环境可持续性。
研究第一作者、威尼斯卡福斯卡里大学分子科学与纳米系统系博士后Sara Linciano解释道："我们通过基因改造使每个酵母细胞成为特定化合物的'荧光生产工厂'，这种创新方法使1亿个不同肽的快速高效分析成为可能。"
共同领导者Ylenia Mazzocato强调该技术的可持续性："利用酵母天然生物合成机制，我们生产出生物相容性和可降解性兼备的肽分子，确保了健康安全和环境友好性，这标志着真正的'绿色制药'革新。"
研究团队同时阐明了大环肽的精确靶向机制。结构分析贡献者Zhanna Romanyuk指出："通过X射线晶体学技术，我们证实这些肽类化合物具备优异的结合特性，其精准度和作用效力得到充分验证。"
该创新方法为药物研发带来重大突破，特别是在传统药物难以作用的复杂靶点领域。项目协调人、副教授Alessandro Angelini强调："我们正在突破技术边界，开发可直接靶向递送先进疗法的大环肽类药物，这种技术可能引发治疗方式革命，在提升患者健康水平的同时产生重大科学经济价值。"
本研究隶属于欧盟"下一代欧盟计划"支持的意大利国家复苏与韧性计划(PNRR)，汇聚了威尼斯卡福斯卡里大学、京都工艺纤维大学、中国科学院、帕多瓦大学和洛桑联邦理工学院的多学科团队，涵盖化学、生物物理、生物化学及计算科学领域专家。
该技术核心专利已由威尼斯卡福斯卡里大学授权初创企业Arzanya S.r.l.。Angelini总结道："看到技术获得国际认可令人自豪，期待Arzanya能为意大利青年科研人才提供在本土深耕创新的机会。"