สมัครสมาชิก
เข้าสู่ระบบ

ข่าวสารเคลื่อนไหวในอุตสาหกรรมชีวภาพ

Home Bio Innovation Linkage

นักวิจัยญี่ปุ่นใช้ AI ออกแบบเปปไทด์ เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโปรตีนใน E. coli

นักวิจัยจาก Nagoya University พัฒนาเทคนิคใช้ AI ออกแบบเปปไทด์สั้น ช่วยลดปัญหาการหยุดชะงักของไรโบโซมใน Escherichia coli ส่งผลให้การผลิตโปรตีนมีประสิทธิภาพสูงขึ้น งานวิจัยเผยแพร่ใน RSC Chemical Biology คาดช่วยยกระดับอุตสาหกรรมชีวภาพ
นักวิจัยจาก Nagoya University ประเทศญี่ปุ่น ร่วมกับ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology และ Waseda University ได้พัฒนาแนวทางใหม่ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโปรตีนในจุลินทรีย์ โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ควบคู่กับการออกแบบเปปไทด์ การผลิตโปรตีนโดยจุลินทรีย์ เช่น Escherichia coli ถือเป็นหัวใจสำคัญของอุตสาหกรรมชีวภาพ (biomanufacturing) ซึ่งใช้ในการผลิตยา เอนไซม์อุตสาหกรรม แอนติบอดีสำหรับการวินิจฉัย รวมถึงวัสดุชีวภาพอย่างไบโอเชื้อเพลิงและไบโอพลาสติก อย่างไรก็ตาม กระบวนการดังกล่าวยังมีข้อจำกัดสำคัญ คือปัญหา “ribosome stalling” หรือการหยุดชะงักของไรโบโซมระหว่างการแปลรหัสโปรตีน ส่งผลให้ผลผลิตโปรตีนลดลง เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยนำโดย Teruyo Ojima-Kato และ Hideo Nakano ได้พัฒนาเปปไทด์สั้นที่เรียกว่า translational-enhancing peptides (TEPs) ซึ่งช่วยลดการหยุดชะงักของไรโบโซม โดยงานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่า การเติมเปปไทด์ 4 กรดอะมิโน (serine–lysine–isoleucine–lysine หรือ SKIK) ที่ปลาย N-terminus ของโปรตีน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแปลรหัสได้อย่างมีนัยสำคัญ ในงานวิจัยล่าสุด ทีมงานได้ขยายแนวคิดนี้ด้วยการสร้างคลังข้อมูลเปปไทด์แบบ tetrapeptide ครอบคลุมความเป็นไปได้กว่า 160,000 รูปแบบ จากกรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิด จากนั้นใช้ AI เพื่อพัฒนาโมเดลทำนายว่าเปปไทด์รูปแบบใดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโปรตีนได้ดีที่สุด โดยอาศัยข้อมูลจากการทดลองกว่า 250 ชุด โมเดล AI ถูกปรับปรุงถึง 3 รอบ จนสามารถทำนายผลได้อย่างแม่นยำในระดับสูง ครอบคลุมทั้งคลังเปปไทด์ ซึ่งช่วยให้สามารถคัดเลือกเปปไทด์ที่ลด ribosome stalling ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยระบุว่า แนวทางนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโปรตีนในระดับอุตสาหกรรม และอาจช่วยลดต้นทุน รวมถึงเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมชีวภาพในอนาคต โดยเฉพาะในบริบทของการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน ทั้งนี้ เทคโนโลยีการผสานการออกแบบเปปไทด์กับ AI ยังเปิดโอกาสให้เกิดการพัฒนาแพลตฟอร์มการผลิตโปรตีนที่มีความแม่นยำและยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งจะเป็นพื้นฐานสำคัญของระบบการผลิตชีวภาพยุคใหม่ (next-generation biomanufacturing)
genengnews
อ่านข่าวฉบับเต็มได้ที่นี่ >>> Click <<<

ที่มาของศูนย์สารสนเทศอัจฉริยะอุตสาหกรรมชีวภาพ

เป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินงานภายใต้มาตรการพัฒนาอุตสาหกรรมชีวภาพของประเทศไทย มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นศูนย์กลางในการเชื่อมโยงข้อมูลที่สำคัญ อาทิ เทคโนโลยีการผลิต ผลงานวิจัย นักวิจัย/หน่วยงานวิจัย ห้องปฏิบัติการทดสอบ ผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมชีวภาพและอุตสาหกรรมต่อเนื่องที่เกี่ยวข้อง โดยมุ่งหวังให้ภาครัฐและภาคเอกชนใช้ประโยชน์ในการกำหนดนโยบายหรือมาตรการต่างๆ สำหรับอุตสาหกรรมชีวภาพ ตลอดจนการวางแผนการดำเนินธุรกิจอย่างมีประสิทธิภาพ

ติดต่อสอบถาม / สถานที่

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ "โครงการศูนย์สารสนเทศอัจฉริยะอุตสาหกรรมชีวภาพ"
สำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม
75/6 ถนนพระรามที่ 6 เขตราชเทวี กรุงเทพฯ 10400
  Tel : 0 2430 6805 ต่อ 680513 
  Fax : 0 2430 6800 ต่อ 680599 
Email : Bioiuinfo@gmail.com

ติดตามข่าวสาร