1,2,4-ブタントリオール（BT）は前駆体として有用であることから、バイオ製造が注目されてきた。BTを生産する細胞を遺伝子操作する試みは、成功と失敗が入り混じった結果となっている。本プロジェクトでは、BTの生産に必要な各酵素を含む細胞溶解液を、前駆体であるキシロースおよび複数の補因子と混合する、無細胞代謝工学を用いたBT生産を検討した。これらの成分を混合するための設計空間は非常に広範であった。
そのため、設計空間を効率的に探索するために混合実験計画法（DOE）が用いられました。バイオ製造システムに特有の非線形相互作用のため、典型的なシェッフェモデルを用いたI最適混合DOE設計ではシステムをモデル化するのに十分ではないことが判明しました。そこで、JMP Proを用いてI最適と空間充填を組み合わせたハイブリッドDOEを構築しました。まず、標準的なシェッフェ予測モデルを適合させました。次に、空間充填ハイブリッド設計の利点を活用するため、JMP Proを用いてSVEM（自己検証型アンサンブルモデル）を適合させ、シェッフェモデルでは捉えきれない微妙な点を捉えました。
JMP多目的最適化プロファイラを用いて、BT生産量を最大化しつつコストを最小化する配合を予測した。驚くべきことに、予測された最適配合の中には、従来不可欠と考えられていた最も高価な配合成分を必要としないものもあった。その後の確認実験で、DOEが予測した最適配合は、従来採用されていた参照配合と比較してBT生産量を2倍にし、同時にコストを100分の1に削減することが確認された。
