Ingeniería racional de proteínas utilizando una tubería de generación de mutagénesis multipunto omnidireccional

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de proteínas
• Biología computacional
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Los modelos generativos aceleran el diseño de proteínas mediante la creación de grandes conjuntos de datos.
• La identificación de secuencias funcionales dentro de estos conjuntos de datos es un desafío clave.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva tubería para la ingeniería de proteínas utilizando modelos generativos.
• Para mejorar las propiedades de las proteínas como la termostabilidad y la actividad enzimática.

Principales métodos:

• Desarrolló el modelo de mutagenesis multidireccional omnidireccional (ODM) basado en un modelo de proteína BERT previamente entrenado.
• Generó 100 mil secuencias de proteínas mutantes.
• Se han clasificado las secuencias utilizando la predicción del efecto de la mutación y se han desarrollado modelos específicos para la termostabilidad y la actividad de la lisozima.

Principales resultados:

• El 62,5% de los mutantes de la proteasa mostraron una mejor termostabilidad después de dos ciclos de diseño.
• El 50% de los mutantes de la lisozima mostraron una mayor actividad bacteriolítica.
• La tubería efectivamente identificó y diseñó proteínas con funciones mejoradas.

Conclusiones:

• La tubería integrada diseña con éxito proteínas con las mejoras funcionales deseadas.
• Este enfoque ofrece una poderosa estrategia para el diseño y la optimización de proteínas de novo.