Программа для предсказания влияния мутаций на стабильность пространственных структур белков (ИИПротМутЭнерджи)

Разработчик

ФГБНУ ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Авторы

Вензель А.С., Деменков П.С., Иванисенко Т.В., Иванисенко В.А.

Краткая характеристика

Программа предназначена для оценки изменения свободной энергии в предсказанной структуре белка. Программа предсказывает структуру белка с помощью генеративной нейросетевой модели “ESM3”, оптимизирует  предсказанную структуру белка и вносит в неё мутации, оценивая изменение свободной энергии у мутанта относительно дикого типа с помощью энергетических потенциалов “ref2015” из пакета “pyRosetta”.

Области возможного использования

Программа может быть использована в области генетики, молекулярной биологии, медицины и биотехнологии для выявления стабилизирующих и дестабилизирующих мутаций в белках.

Степень готовности разработки к практическому применению

Программа готова к практическому применению.

Возможный технический и (или) экономический эффект

Программа может применяться при проведении экспериментов по изучению влияния мутаций на структуру, свойства и функции белков, при решении ряда биотехнологических и биомедицинских задач, таких как дизайн вариантов белка с повышенной термостабильностью.

Сравнительные характеристики с известными разработками

Ключевым преимуществом программного средства является требование только к наличию последовательности белка с дальнейшим предсказанием структуры дикого типа и его мутантов со значениями изменения различных энергетических потенциалов, в том числе изменение свободной энергии структуры. Все методы, основанные на машинном обучении и требующие только последовательность, получают на выход только одно значение изменения свободной энергии структуры без получения структур белка дикого типа и мутантов, когда методы, требующие на вход только структуру белка, требуют наличие структуры, которую нужно отдельно предсказать либо получить из баз данных PDB или AFDB.

Защита разработки

Свидетельство о госрегистрации № 2024685504 , дата регистрации 30.10.2024, Бюл. № 11.  Номер и дата поступления заявки: 2024684501 21.10.2024