Dva projekty na University of California, Davis, které používají umělou inteligenci k navrhování a inženýrství pro proteiny pro průmyslové a zdravotní aplikace, byly financovány americkou National Science Foundation (NSF).
Granty jsou součástí investice 32 milionů dolarů do AI a proteinového inženýrství, které oznámil 7. srpna ředitelství NSF pro technologie, inovace a partnerství (NSF TIP). Oba týmy jsou ve spolupráci s průmyslovým partnery spojeny s Institutem pro potraviny a zdraví UC Davis Innovation Institute pro potraviny a zdraví. Celkové financování společnosti UC Davis bude za tři roky asi 1 milion dolarů.
Tyto dva granty patří mezi pět oznámených NSF, jejichž cílem je urychlit překlad přístupů na bázi proteinů založené na AI a umožnit nové aplikaci důležitosti pro americkou bioekonomii v rámci zrychlení návrhu proteinů inspirované NSF (NSF USPRD).
Cílem tohoto úsilí je odemknout nová využití této technologie v biomanufakturingu, pokročilých materiálech a dalších kritických průmyslových odvětvích. Jednoduše řečeno, NSF USPRD představuje strategickou investici do udržování amerického vedení v biotechnologii v době intenzivní globální konkurence. “
Erwin Gianchandani, pomocný ředitel NSF pro tip
Technologie AI nedávno umožnila rychlý pokrok v predikci 3D struktur proteinů a použití těchto znalostí k navrhování nových proteinů se specifickými žádoucími charakteristikami. Investice NSF se snaží stavět na tomto nadaci tím, že spojí odborníky na celostátní úrovni a rozšíří tyto pokroky na návrh enzymu a urychlí překlad této práce na rozšířené, reálné aplikace.
Enzymy pro akryláty
Akryláty jsou nákladné molekuly používané v barvách, plexiskly a super-absorbentních materiálech. Cílem tohoto projektu ve spolupráci s biotechnologickou společností se sídlem v Seattlu se se sídlem v Seattlu zaměřuje na transformaci výroby akrylátů inženýrstvím nových enzymů pro rychlou, cenově dostupnou a škálovatelnou produkci.
Tento projekt má potenciál urychlit komercializaci pokročilého proteinového inženýrství, řízení inovací a růstu v americké bioekonomii s výhodami pro odvětví i spotřebitele. Aktivity UC Davis budou vedeny programovým ředitelem Ashley Vater (Genome Center) s profesorem Justinem Siegelem (oddělení chemie a biochemie a molekulární medicíny a ředitelkou fakulty IIFH).
UC Davis doplňuje výzkumné cíle projektu inspirované využitím a v čele rozšíření designu na data, studentský vzdělávací program v designu proteinů, čímž tento projekt přivedou do rukou tisíců studentů po celé zemi.
„Každý student v biologických vědách by měl mít příležitost prozkoumat konstrukci proteinů – je to rychle se vyvíjející pole se značným prostorem pro růst. Nejúčinnějším vstupním bodem je praktický výzkumný projekt; to motivuje naše úsilí,“ řekl Vater.
Replikace lidského mléka
Lidské mléko obsahuje složité cukry (oligosacharidy lidského mléka nebo HMO), které jsou nezbytné pro zdraví a vývoj kojenců, ale je obtížné produkovat. Ve spolupráci s novozymy se sídlem v Davisu bude tento projekt používat pokročilé enzymové inženýrství, strojové učení a syntézu proteinů bez buněk k vývoji a optimalizaci nástrojů pro syntetizaci těchto oligosacharidů. Cílem této práce je překonat výzvy při výrobě kojenecké výživy a podporuje vývoj nových enzymových systémů s komerčními vlastnostmi pro širší aplikace v lidském zdraví a výživě.
Siegel povede UC Davis část tříletého projektu.
