如何评分
四个可解释的轴——从不依赖单一脆弱评分
每个候选在四个独立轴上评分,每个轴都是确定性、可重新运行的计算,并展示其依据。
可制造性
GC 窗口、同聚物、串联重复、限制性位点、禁用基序。
宿主相似性
基因组来源的 K. phaffii 密码子模型(密码子使用 + %MinMax 节律 + 密码子对偏好),刻意拒绝朴素的 max-CAI 过度优化。
5′ 翻译起始
起始位点附近的 mRNA 可及性——开放起始意味着更好的起始。
蛋白可开发性
长度、分子量、pI、半胱氨酸、N-糖基化基序、疏水性。
EvoCodon
自研的基因组学习密码子模型
候选由透明的宿主启发式以及 EvoCodon —— 自研的、在公共 K. phaffii 基因组上训练的密码子模型提出,复现宿主特异性密码子节奏,超越基于频率的方法。学到的候选与其它候选用同一张记分卡竞争,不自动夺冠。
分泌设计
对于分泌蛋白,Kairos 选择可溯源的分泌信号肽——例如 S. cerevisiae α-mating-factor prepro(UniProt P01149)或 SUC2 invertase signal(UniProt P00724),每条都带 UniProt 记录与支持文献——将其 N 端融合,并设计整个构建体的编码序列。正确性由构造保证:设计精确编码信号肽 + 目标。真实分泌效率是湿实验读数(见下方边界声明)。
超越构建体
可制造性,以及会被逐条验证的假设
自 v0.17.0 起,每份报告都带下游工艺面板:发酵、DSP 序列、逐级回收率(连乘)、以及相对基准的方向性成本,分四个平价梯队——每个数字都有引用。绝对滴度、回收率、放大与清洗保持 WARN:需要湿实验。设计由此变为二维——候选按 宿主保真度 × 总回收率 排序:当分泌型设计的纯化成本低得多时,高保真的胞内设计可能输给保真度略低的分泌型设计。
自 v0.19.0 起,Kairos 以假设为先:围绕你的问题提出明确假设,并逐条对照检索到的证据验证。每份报告都带假设验证卡——支持、有争议、未证实、证据不足——稀疏证据硬规则:少于两个来源就如实判「证据不足」。
代表性运行
Kairos 对 Cytochrome c 的一次设计运行
UniProt Q6Q4H8——一种 Komagataella phaffii 天然蛋白。12 个可复现候选,跨全部四轴排序,推荐者位于 top Pareto tier。
引用证据由 Kairos 知识层实时检索——每一条都是真实、可核查的来源。
AOX1 启动子调控
受甲醇调控的 PAOX1(Mxr1 正反馈回路)——为表达策略提供依据。
氮源与 MUT 通路
硫酸铵提升 MUT / PEX 基因表达——调节氮源以上调该通路。
补料分批策略
先甘油长菌体、后甲醇诱导——毕赤酵母发酵的标准节奏。
蛋白水解风险
重组蛋白(HSA)在毕赤酵母中的蛋白酶降解——需关注降解,必要时加抑制剂。
推荐候选
| 排名 | 方法 | Pareto tier | 标记 |
|---|---|---|---|
| 1 | uniform | top | 1 |
| 2 | host_weighted | top | 1 |
| 3 | gc_balanced | top | 1 |
| 4 | gc_balanced | top | 2 |
| 5 | host_weighted | top | 3 |
extreme_pi 标记是目标蛋白的固有属性,非设计缺陷。序列在公开报告中隐去;对受邀合作者提供。引擎:Kairos v0.1.0。
审查层
每条论断,先审计,再给你看
自 v0.5.0 起,每份 Kairos 报告在送达你之前都要经过一道确定性审查层。审查器机械地核验三件事:推理中引用的每个 PMID / UniProt 编号都真实存在于本次检索到的证据集(无杜撰引用);推理中引用的每个数字都与设计面板输出一致(无数字漂移);每条结论都有来源支撑(无无据断言)。自 v0.12.0 起还多了一道确定性核验:所引来源是否真的支撑该论断——是否同一宿主、同一目标蛋白、同一类表达体系要素,以及措辞属于支持、部分支持还是相互矛盾。支撑性问题一律为 WARN;FAIL 仅保留给唯一不存在歧义的情形——引用本身不存在。每条论断得到判定——PASS、WARN 或 FAIL——并附证据追溯;审计结果作为 Kairos 工作台的一块面板呈现:文献、方案、结构、制造、审计。
上线前,审查层经过对抗性压力测试——杜撰的 PMID:99999999 被标记;夸大的保真度数字(0.95,而面板为 0.82)被判 FAIL;一句无据的“一定能表达到 5 g/L”被判无据断言。面对诚实的模型输出,它不误报。
诚实边界:审查层核验的是可追溯性——引用在场、数字一致、论断有据。它不评判科学正确性,也从不预测表达量或滴度。审查层如何工作 →
FAQ
能。Kairos 选择可溯源的分泌信号肽,将其融合,并设计完整构建体的 CDS。它选择信号肽并保证构建体合法;真实分泌效率是湿实验问题,不预测。
参考文献
设计背后的来源
宿主启发式、分泌前导肽、以及宿主相似性模型,均基于公开、可溯源的文献与参考数据库。每一条都是真实、可引用的来源。
- UniProt P01149 — S. cerevisiae α-交配因子 prepro。 UniProt:P01149
- UniProt P00724 — SUC2 转化酶信号肽。 UniProt:P00724
- Merkaš M, et al. The MFα signal sequence in yeast-based protein secretion: challenges and innovations. Appl Microbiol Biotechnol, 2025. PMID:40471355
- Aw R, et al. A systematic analysis of the expression of the anti-HIV VRC01 antibody in Pichia pastoris through signal peptide optimization. Protein Expr Purif, 2018. PMID:29601964
- Ahmad M, et al. Chang CH, et al. Enhancing the efficiency of the Pichia pastoris AOX1 promoter via the synthetic positive feedback circuit of transcription factor Mxr1. BMC Biotechnol, 2018. PMID:30587177
- Zha J, et al. Advances in Metabolic Engineering of Pichia pastoris Strains as Powerful Cell Factories. J Fungi (Basel), 2023. PMID:37888283
- Maity N, et al. Statistically Designed Medium Reveals Interactions between Metabolism and Genetic Information Processing for Production of Stable Human Serum Albumin in Pichia pastoris. Biomolecules, 2019. PMID:31590267