Using cell free systems and machine learning to prototype engineered protein designs
Using cell free systems and machine learning to prototype engineered protein designs
批准号:
2505619
负责人:
金额:
$0.0万
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
项目状态:
未结题
起止时间:
2020 至 --
中文摘要
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,将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。
英文摘要
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.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
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
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2025
-
负责人:顾媛
-
依托单位:
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:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:15.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:王锐智
-
依托单位:
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
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2024
-
负责人:李鸿鹄
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:赵福军
-
依托单位:
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
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2023
-
负责人:王丽明
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:姚晨成
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:47.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:杨程德
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:46.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陶永
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:张文杰
-
依托单位:
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
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:48.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:郑凌艳
-
依托单位: