Theory for the directed evolution of adeno-associated viruses

腺相关病毒定向进化理论

• 批准号: 22K17994
• 负责人: 根本 孝裕
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17994/
• 关键词: 指向性進化法; 次世代シークエンシング; 負の二項分布; データ解析パイプライン; NGS; アデノ随伴ウィルス

指向性進化法は2018年のノーベル化学賞の対象ともなったタンパク質開発手法である。この手法では、DNAの塩基配列をランダムに変えた変異種を多数用意し、その変異種全体を目的のタスクに合わせて繰り返しスクリーニングする。その結果ランダムな変異種の中から、目的のタスクに最適化された変異種が濃縮され、最終的に同定される。ここで、出来るだけ少ないスクリーニング回数による最適化変異種の同定が重要になるが、最近、スクリーニング回数を減らす目的で指向性進化法実験に次世代シークエンシングを取り入れる動きが見られる。しかし問題になるのが次世代シークエンシング、特にPCRによるlibrary準備に付随したノイズである。本研究計画では、このノイズを上手く制御するデータ解析ツールの開発を目標とする。2022年度は、まず基礎となるパイプライン、ACIDES (Accurate Confidence Intervals for Directed Evolution Scores)を構築した。次に人工的データ生成の枠組みを開発し、それを用いて、ACIDESの正当性、及び有効性を定量的に評価した。さらに、共同研究者による指向性進化法の実験データ、及び既に公開されている他の実験データに対してACIDESを適用し、結果を議論した。これらの成果は論文としてまとめられ、現在論文誌に投稿中であり、またプレプリントとしても公開されている。最後に、これらの結果はスコットランドのエディンバラで行われたESGCT (European Society of Gene and Cell Therapy)主催の遺伝子治療国際学会でも発表された。

Directional evolution method 2018 <s:1> ノ ベ ベ ベ ベ ベ <s:1> chemistry award <s:1> against と なったタ なったタ パ パ パ molecular development techniques である. こ の gimmick で は, DNA の salt base with column を ラ ン ダ ム に - え た - most heterogeneous を intention し, そ の - all dissimilar を purpose の タ ス ク に close わ せ て Qiao り return し ス ク リ ー ニ ン グ す る. そ の results ラ ン ダ ム な variations in the heterogeneous の か ら, purpose の タ ス ク に optimization さ れ た - heterogeneous が enrichment さ れ, with the ultimate に さ れ る. こ こ で, out る だ け less な い ス ク リ ー ニ ン グ back several に よ る optimization - heterogeneous の might be important に が な る が, recently, ス ク リ ー ニ ン グ back several を minus ら で す purpose directed evolution method be 験 に nextgen シ ー ク エ ン シ ン グ を take り れ る dynamic き が see ら れ る. し か し problem に な る の が nextgen シ ー ク エ ン シ ン グ, に PCR に よ る library ready to pay with し に た ノ イ ズ で あ る. This research project plans to で ノ, <s:1> ノ ノ ズを ズを ズを, to master く, to control するデ, to タ, to タ, to タ, to タ, to <s:1>, to ノ, to を, to を, to を, and to とする. In 2022, となるパ, まず, となるパ, プラ, <e:1>, and the construction of ACIDES (Accurate Confidence Intervals for Directed Evolution Scores)を were carried out at <s:1> た. Time に artificial デ ー タ generated の 枠 group み を open 発 し, そ れ を with い て, ACIDES の legitimacy, and び unseen を に of quantitative evaluation of 価 し た. さ ら に, common researchers に よ る の directed evolution method be 験 デ ー タ, and び に both public さ れ て い る he の be 験 デ ー タ に し seaborne て ACIDES を applicable し, discussing the results を し た. Result は こ れ ら の と し て ま と め ら れ, now in the thesis will contribute に で あ り, ま た プ レ プ リ ン ト と し て も public さ れ て い る. Final に, こ れ ら の results は ス コ ッ ト ラ ン ド の エ デ ィ ン バ ラ で line わ れ た ESGCT (European Society of Gene and Cell Therapy), the main push の heritage 伝 son treatment international Society で も 発 table さ れ た.

项目成果

Institut de la Vision(フランス)

法国视觉研究所

Can machine learning predict which AAV capsids are viable after 7mer insertion?

机器学习能否预测哪些 AAV 衣壳在 7mer 插入后是可行的？

• 发表时间: 2022
• 作者: Ocari Tommaso;Nemoto Takahiro;Zin Emilia A.;Tekinsoy Muge;Zin Emilia A.;Dalkara Deniz;Ferrari Ulisse
• 通讯作者: Ferrari Ulisse

Selectivity Analysis for Identifying the Best Performing Variants in Directed Evolution Screens

用于识别定向进化筛选中表现最佳变体的选择性分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Zin Emilia A.;Ocari Tommaso;Tekinsoy Muge;Nemoto Takahiro;Ferrari Ulisse;Dalkara Deniz
• 通讯作者: Dalkara Deniz

Uncursing winner’s curse: on-line monitoring of directed evolution convergence

解除赢家的诅咒：定向进化收敛的在线监控

• DOI: 10.1101/2023.01.03.522172
• 发表时间: 2023
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Nemoto Takahiro;Ocari Tommaso;Planul Arthur;Tekinsoy Muge;Zin Emilia A.;Dalkara Deniz;Ferrari Ulisse
• 通讯作者: Ferrari Ulisse

Should I be satisfied by my directed evolution experiment? A machine learning approach?

我应该对我的定向进化实验感到满意吗？

• 发表时间: 2022
• 作者: Nemoto Takahiro;Ocari Tommaso;Zin Emilia A.;Tekinsoy Muge;Zin Emilia A.;Dalkara Deniz;Ferrari Ulisse
• 通讯作者: Ferrari Ulisse