שני פרויקטים באוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, המשתמשים בבינה מלאכותית לתכנון ומהנדס חלבונים ליישומי תעשייה ובריאות מומנו על ידי הקרן הלאומית למדע האמריקני (NSF).
המענקים הם חלק מהשקעה של 32 מיליון דולר ב- AI והנדסת חלבונים שהוכרזה על 7 באוגוסט על ידי מנהלת NSF לטכנולוגיה, חדשנות ושותפויות (NSF TIP). שני הצוותים קשורים למכון לחדשנות UC דייויס למזון ובריאות בשיתוף עם שותפים בתעשייה. המימון הכולל ל- UC דייויס יהיה כמיליון דולר במשך שלוש שנים.
שני המענקים הם בין חמישה שהוכרזו על ידי NSF שמטרתם להאיץ את התרגום של גישות מבוססות AI לעיצוב חלבונים ולאפשר יישומים חדשים בעלי חשיבות לביו-כלכלה בארה"ב כחלק מההאצה בהשראת השימוש ב- NSF של תכנון חלבון (NSF USPRD).
מאמצים אלה שואפים לפתוח שימושים חדשים לטכנולוגיה זו בייצור ביולוגי, חומרים מתקדמים ותעשיות קריטיות אחרות. במילים פשוטות, NSF USPRD מייצג השקעה אסטרטגית בשמירה על מנהיגות אמריקאית בביוטכנולוגיה בזמן של תחרות גלובלית אינטנסיבית. "
ארווין ג'יאנצ'נדאני, עוזר מנהל NSF לטיפ
טכנולוגיית AI אפשרה לאחרונה התקדמות מהירה בחיזוי מבני התלת מימד של חלבונים ושימוש בידע זה כדי לתכנן חלבונים חדשים עם מאפיינים ספציפיים ורצויים. ההשקעה ב- NSF מבקשת לבנות על בסיס זה על ידי הפגישה בין מומחים בפריסה ארצית, ולהרחיב את ההתקדמות הללו לעיצוב האנזים ולהאיץ את התרגום של עבודה זו ליישומים רחבים בעולם האמיתי.
אנזימים לאקרילטים
אקרילטים הם מולקולות יקרות המשמשות בצבעים, פרספקס וחומרים סופגים סופר. פרויקט זה בשיתוף עם ארזדה, חברת ביוטק שממוקמת בסיאטל, שואפת לשנות את ייצור האקרילטים על ידי הנדסת אנזימים חדשים לייצור מהיר, סביר וניתן להרחבה.
לפרויקט זה יש פוטנציאל להאיץ את המסחור של הנדסת חלבונים מתקדמת, מניע חדשנות וצמיחה בביו -כלכלה בארה"ב, עם יתרונות הן לתעשיות והן לצרכנים. פעילויות UC דייוויס יובילו על ידי מנהלת התוכנית אשלי ואטר (מרכז הגנום) עם פרופסור ג'סטין סיגל (מחלקות הכימיה וביוכימיה ורפואה מולקולרית, ומנהל הסגל של ה- IIFH).
המשלים את יעדי המחקר בהשראת השימוש של הפרויקט, UC דייוויס תוביל את הרחבת העיצוב לנתונים, תוכנית הכשרה לסטודנטים בעיצוב חלבונים, ותביא פרויקט זה לידי אלפי סטודנטים בפריסה ארצית.
"לכל סטודנט במדעים הביולוגיים צריך להיות הזדמנות לחקור את עיצוב החלבונים – זהו תחום המתפתח במהירות עם מקום משמעותי לצמיחה. נקודת הכניסה היעילה ביותר היא פרויקט מחקר מעשי; זה מניע את המאמץ שלנו," אמר ווטר.
משכפל חלב אנושי
חלב אנושי מכיל סוכרים מורכבים (אוליגוסכרידים של חלב אנושי, או קופת חולים) החיוניים לבריאות והתפתחות התינוקות אך קשה לייצור. בשיתוף עם Novozymes מבוסס דייויס, פרויקט זה ישתמש בהנדסת אנזים מתקדמת, למידת מכונות וסינתזת חלבון ללא תאים כדי לפתח ולייעל כלים לסינתזת אוליגוסכרידים אלה. עבודה זו נועדה להתגבר על אתגרים בייצור נוסחת תינוקות ותומכת בפיתוח מערכות אנזים חדשות עם תכונות מסחריות ליישומים רחבים יותר בבריאות האדם ותזונה.
סיגל תוביל את חלק UC דייוויס בפרויקט שלוש השנים.
