Using cell free systems and machine learning to prototype engineered protein designs

使用无细胞系统和机器学习来构建工程蛋白质设计原型

基本信息

  • 批准号:
    2505619
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2020 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Cell-free systems have recently been developed as a prototyping platform for synthetic biology designs. The ability to screen a large number of genetic designs prior to transformation into a living chassis speeds up the design cycle and provides initial validation for predicted functionality. In this project, a collaboration with the UK synthetic biology company LabGenius will aim to develop a machine learning platform for protein engineering applied to a number of target proteins including biotherapeutics. The overall aim is to establish a cell-free workflow to allow the rapid assessment of engineered protein designs in vitro. A major challenge will be to ensure that the target proteins can be produced at a quality, yield, price point and purity required for down-stream testing. Another major aim of the project is to generate large datasets on specific target proteins which can then be used to inform and test the application of machine learning (ML) algorithms. A major challenge for this aim will be to ensure that the experimental platform is sufficiently robust to produce consistently reproducible results. If the datasets produced are too noisy, it will be very difficult to effectively use ML. We plan to use a number of non-commercially sensitive target proteins including an off-patent single chain antibody and industrially relevant enzyme (with available 3D structural information) to explore the validity of applying cell free measurements to assess engineered protein designs that are derived by machine learning algorithms. The technologies required for the core components of the proposed platform are already in place. The Freemont lab has already developed a low volume 384 well plate cell free assay platform that utilises the Labcyte acoustic liquid handling robot which will provide the basis of the proposed project. The cell-free prototyping platform is located in the London Biofoundry which Prof Freemont is co-director (https://www.londonbiofoundry.org/). Dr Baldwin has developed platforms for automated DNA assembly that will be used to construct the libraries of genetic variants. By assessing the specific known genetic constructs assembled, ML approaches developed by LabGenius will be used to iterate the design cycles.
无细胞系统最近被开发为合成生物学设计的原型平台。在转化为活底盘之前筛选大量基因设计的能力加快了设计周期,并为预测的功能提供了初步验证。在该项目中,与英国合成生物学公司LabGenius的合作旨在开发一个用于蛋白质工程的机器学习平台,该平台适用于许多目标蛋白质,包括生物治疗药物。总体目标是建立一个无细胞的工作流程,以允许在体外快速评估工程蛋白质设计。一个主要的挑战将是确保目标蛋白质可以以下游测试所需的质量、产量、价格和纯度生产。该项目的另一个主要目标是生成关于特定目标蛋白质的大型数据集,然后可用于通知和测试机器学习(ML)算法的应用。实现这一目标的一个主要挑战是确保实验平台足够稳健,以产生一致的可重复结果。如果产生的数据集太嘈杂,那么很难有效地使用ML。我们计划使用一些非商业敏感的靶蛋白,包括非专利单链抗体和工业相关酶(具有可用的3D结构信息),以探索应用无细胞测量来评估由机器学习算法衍生的工程蛋白设计的有效性。拟议平台的核心组成部分所需的技术已经到位。Freemont实验室已经开发出一种低容量384孔板无细胞检测平台,该平台利用Labcyte声学液体处理机器人,这将为拟议项目提供基础。无细胞原型平台位于伦敦生物实验室,Freemont教授是该实验室的联合主任(https://www.londonbiofoundry.org/)。鲍德温博士已经开发了自动DNA组装平台,用于构建遗传变异库。通过评估组装的特定已知遗传结构,LabGenius开发的ML方法将用于验证设计周期。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

全细胞疫苗Cell@MnO2的乳腺癌术后免疫响应监测与放射免疫治疗研究
  • 批准号:
    QN25H220002
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
染色体外环状DNA以cell-in-cell途径促进基因横向传递和扩增的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
GMFG/F-actin/cell adhesion 轴驱动 EHT 在造 血干细胞生成中的作用及机制研究
  • 批准号:
    TGY24H080011
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于In-cell NMR策略对“舟楫之剂”桔梗中引经药效物质的快速发现研究
  • 批准号:
    82305053
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
糖尿病ED中成纤维细胞衰老调控内皮细胞线粒体稳态失衡的机制研究
  • 批准号:
    82371634
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
骨髓ISG+NAMPT+中性粒细胞介导抗磷脂综合征B细胞异常活化的机制研究
  • 批准号:
    82371799
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
配子生成素GGN不同位点突变损伤分子伴侣BIP及HSP90B1功能导致精子形成障碍的发病机理
  • 批准号:
    82371616
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
IL-4协同精氨酸优化种植初期巨噬细胞胞葬作用和成骨微环境的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370923
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用CRISPR内源性激活Atoh1转录促进前庭毛细胞再生和功能重建
  • 批准号:
    82371145
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
  • 批准号:
    82370976
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Bottom-up, high-throughput prototyping of extracellular vesicle mimetics using cell-free synthetic biology
使用无细胞合成生物学对细胞外囊泡模拟物进行自下而上的高通量原型设计
  • 批准号:
    10638114
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Innovative therapeutic strategy for pancreatic cancer based on KRAS codon12 mutation analysis using cell-free DNA
基于使用游离 DNA 的 KRAS 密码子 12 突变分析的胰腺癌创新治疗策略
  • 批准号:
    23K15515
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Using implantable microdevices for deep phenotyping of multiple drug responses in brain tumor patients
使用植入式微型设备对脑肿瘤患者的多种药物反应进行深度表型分析
  • 批准号:
    10732396
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of Molecular Lung Transplant Diagnostics using Tissue-of-Origin Prediction of Cell-Free DNA
利用无细胞 DNA 的组织起源预测开发分子肺移植诊断
  • 批准号:
    489052
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Development of a microbial-rich exposure regimen to accelerate translational research using mouse models of Alzheimer's Disease to humans.
开发富含微生物的暴露方案,以加速使用阿尔茨海默病小鼠模型对人类的转化研究。
  • 批准号:
    10681908
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Rapid Detection of TB from Blood using Cell-Free DNA and CRISPR
使用无细胞 DNA 和 CRISPR 快速检测血液中的结核病
  • 批准号:
    10620065
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Multi-cancer early detection using cell-free DNA methylome analysis
使用游离 DNA 甲基化分析进行多癌症早期检测
  • 批准号:
    10763305
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
I-Corps: Early-stage cancer diagnostic platform using cell-free expression systems and liposomal nanotechnology
I-Corps:使用无细胞表达系统和脂质体纳米技术的早期癌症诊断平台
  • 批准号:
    2336583
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Label-free digital cytopathology using deep-ultraviolet coded ptychography with intrinsic molecular contrast
使用具有内在分子对比的深紫外编码叠层描记术进行无标记数字细胞病理学
  • 批准号:
    10718442
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Improving diagnosis of post-traumatic sepsis using plasma microbial DNA sequencing
利用血浆微生物 DNA 测序改善创伤后脓毒症的诊断
  • 批准号:
    10572825
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了