Deux projets à l'Université de Californie à Davis qui utilisent l'intelligence artificielle pour concevoir et ingénieur les protéines pour les applications industrielles et santé ont été financés par la US National Science Foundation (NSF).
Les subventions font partie d'un investissement de 32 millions de dollars dans l'IA et l'ingénierie des protéines annoncée le 7 août par la Direction de la technologie, de l'innovation et des partenariats de la NSF (TIP NSF). Les deux équipes sont affiliées à l'UC Davis Innovation Institute for Food and Health en collaboration avec les partenaires de l'industrie. Le financement total de l'UC Davis sera d'environ 1 million de dollars sur trois ans.
Les deux subventions sont parmi les cinq annoncées par NSF qui visent à accélérer la traduction des approches basées sur l'IA pour la conception des protéines et à permettre de nouvelles applications importantes pour la bioéconomie américaine dans le cadre de l'accélération inspirée de l'utilisation de la NSF de la conception des protéines (NSF USPRD).
Ces efforts visent à débloquer de nouvelles utilisations pour cette technologie dans la biopsie, les matériaux avancés et d'autres industries critiques. En termes simples, NSF USPRD représente un investissement stratégique dans le maintien du leadership américain en biotechnologie à un moment de concurrence mondiale intense. «
Erwin Gianchandani, directeur adjoint de la NSF pour Tip
La technologie de l'IA a récemment permis des progrès rapides dans la prévision des structures 3D des protéines et l'utilisation de ces connaissances pour concevoir de nouvelles protéines avec des caractéristiques spécifiques et souhaitables. L'investissement NSF cherche à s'appuyer sur cette fondation en réunissant des experts à l'échelle nationale, en étendant ces avancées à la conception des enzymes et en accélérant la traduction de ce travail en applications généralisées du monde réel.
Enzymes pour les acrylates
Les acrylates sont des molécules coûteuses utilisées dans les peintures, le plexiglas et les matériaux super-absorbants. Ce projet en collaboration avec Arzeda, une entreprise de biotechnologie basée à Seattle, vise à transformer la production d'acrylates en gérant de nouvelles enzymes pour une production rapide, abordable et évolutive.
Ce projet a le potentiel d'accélérer la commercialisation de l'ingénierie avancée des protéines, de stimuler l'innovation et la croissance de la bioéconomie américaine, avec des avantages pour les industries et les consommateurs. Les activités de l'UC Davis seront dirigées par la directrice du programme Ashley Vater (Genome Center) avec le professeur Justin Siegel (départements de chimie et de biochimie et de médecine moléculaire, et directeur du corps professoral de l'IIFH).
Complétant les objectifs de recherche inspirés de l'utilisation du projet, UC Davis dirigera l'expansion de la conception aux données, un programme de formation des étudiants en conception de protéines, amenant ce projet aux mains de milliers d'étudiants à l'échelle nationale.
« Chaque étudiant en sciences biologiques devrait avoir la possibilité d'explorer la conception des protéines – c'est un domaine en évolution rapide avec une place importante pour la croissance. Le point d'entrée le plus efficace est un projet de recherche pratique; cela motive nos efforts », a déclaré Vater.
Reproduire le lait maternel
Le lait maternel contient des sucres complexes (oligosaccharides de lait maternel, ou HMO) qui sont essentiels à la santé et au développement du nourrisson mais difficiles à produire. En collaboration avec des nonozymes basés à Davis, ce projet utilisera l'ingénierie enzymatique avancée, l'apprentissage automatique et la synthèse des protéines sans cellules pour développer et optimiser des outils pour synthétiser ces oligosaccharides. Ce travail vise à surmonter les défis dans la production de formules infantiles et soutient le développement de nouveaux systèmes enzymatiques avec des propriétés commerciales pour des applications plus larges en santé humaine et en nutrition.
Siegel dirigera la partie UC Davis du projet de trois ans.
