KI-gestütztes Proteindesign für Pilzenzyme

Dieser Kurs stellt die computergestützten Werkzeuge vor, die das Enzym-Engineering verändern, und wendet sie gezielt auf industriell genutzte Pilzproteine an. Sie beginnen mit der Rolle von Pilzenzymen in Lebensmittel-, Textil-, Biokraftstoff- und Waschmittelanwendungen und erkunden dann die Strukturvorhersage mit Deep Learning, Protein-Sprachmodelle, die die Wirkung von Mutationen abschätzen, sowie Werkzeuge für generatives und inverses Design. Ein eigenes Modul behandelt die Expression von Designs in Wirtspilzen und deren experimentelle Validierung.

Diese Methoden haben sich bemerkenswert schnell entwickelt, doch im Labor fallen die Ergebnisse oft bescheidener aus, als Schlagzeilen vermuten lassen, und viele Designs werden nicht exprimiert oder zeigen keine Aktivität. Der Kurs hält die Erwartungen realistisch, indem er Benchmarks und Grenzen genau betrachtet. Er richtet sich an Protein-Ingenieure und Enzymfachleute mit biochemischem Hintergrund. Im Abschlussprojekt entwickeln Sie mit computergestützten Werkzeugen eine Designstrategie zur Verbesserung einer Eigenschaft eines gewählten Pilzenzyms, etwa der Thermostabilität, und skizzieren die Experimente, die zu ihrer Validierung nötig sind.