Prohledá miliardu proteinů a najde enzym na míru. EnzymeMiner 2.0 usnadní práci vědcům po celém světě

EnzymeMiner 2.0 vyvinuli vědci z Loschmidtových laboratoří k vyhledávání v rozsáhlých databázích proteinových sekvencí. Článek o serveru, který může zrychlit umělé modifikování enzymů v laboratořích, publikoval časopis Nucleic Acids Research.

Volně přístupný bioinformatický nástroj EnzymeMiner 2.0, vyvinutý v Loschmidtových laboratořích, prochází rozsáhlé databáze přírodních enzymů. Podle zadaných parametrů v nich vyhledá ty, které mají požadované vlastnosti pro průmysl, medicínu nebo ochranu životního prostředí.

„Místo toho, abyste strávili roky genetickými úpravami enzymu v laboratoři, se nyní můžete zeptat, zda v přírodě už neexistuje něco lepšího,“ říká hlavní autorka článku, doktorandka Monika Rosinská. „Většina proteinů ve veřejných databázích nebyla nikdy studována. Příroda už možná enzymy, které průmysl potřebuje, sama obsahuje. Je těžké tyto cenné enzymy v miliardě sekvencí najít. A přesně to EnzymeMiner dělá,“ vysvětluje.

EnzymeMiner 2.0 funguje zdarma, online v běžném prohlížeči. Uživatel jen vloží enzym, který zná, a zadá požadavky na funkce nového enzymu. Třeba aby byl stabilnější nebo odolný vůči vysokým průmyslovým teplotám. Systém pak za několik hodin projde databáze a sám vyfiltruje a seřadí nejpodobnější, nejvhodnější kandidáty.

Verze 2.0 přináší kromě rozsáhlejších databází a automatického filtrování i další změny proti původní variantě. Server například nově předpoví vlastnosti a chování enzymu ještě před laboratorním testem.

Na vývoji spolupracovali výzkumníci z Loschmidtových laboratoří centra RECETOX s kolegy z Přírodovědecké fakulty MU, Mezinárodního centra klinického výzkumu (ICRC) ve Fakultní nemocnici u sv. Anny a Fakulty informačních technologií VUT.

Studie byla podpořena z programu EU Horizon 2020 (grantová dohoda č. 857560 – CETOCOEN Excellence) a Horizon Europe Framework (č. 101136607 – CLARA). Podporu poskytla také Grantová agentura České republiky (č. 25-18233M). Monika Rosinská byla podpořena stipendiem Ph.D. Talent, které financuje Statutární město Brno. Počítačové zdroje poskytli e-INFRA CZ, ELIXIR-CZ, RECETOX RI projekty (90254, LM2023055, LM2023069), s podporou MŠMT.