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Soft- und Hardware Entwicklung eines automatisierten Kryo-EM Justage-Workflows : Datum: , Thema: GO-BIO initial

Universität Regensburg - Veronika Heinz

Nahaufnahme eines Mikroskops mit Metalllinse © Konstantin Kolosov

Zuwendungsempfänger: Universität Regensburg

Förderung: GO-Bio initial (01.10.2022 bis 30.09.2023, 119.106,00 Euro)

Projektbeschreibung:

Atomare Proteinstrukturen liefern essenzielle Informationen in der Medikamentenentwicklung, um Wirkstoffe speziell für ihren Wirkort zu designen. Diese Strukturen können durch Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM) gewonnen werden, was vermehrt Anwendung in der industriellen Pharmaforschung findet. Um atomare Auflösung für ein neues Zielprotein zu erreichen, müssen Vitrifikation, d.h. die Haltbarmachung der Proteinstruktur in amorphem Eis, und Aufnahmebedingungen des Kryo-EM immer wieder angepasst werden. Das kann schnell zeit- und kostenintensiv werden. Mit Align2Ice soll die erste automatisierte Optimierungsroutine der Vitrifikation und Bildaufnahme entwickelt werden. Dazu sollen im Projekt unter anderem spezielle Justage-Probenträger kombiniert mit einer Deep-Learning-basierten Software zur finalen Ermittlung der optimalen Bedingungen entwickelt werden. Aufgrund der automatisierten, benutzerfreundlichen Optimierungsroutine stellt Align2Ice somit den ersten Schritt auf dem Weg der Hochdurchsatz-Proteinstrukturbestimmung für die pharmakologische Wirkstoffforschung dar und eröffnet neue und vor allem schnellere Möglichkeiten zur Untersuchung von Struktur-Wirk-Mechanismen. In der Sondierungsphase soll die Ausübungsfreiheit überprüft und der Markt analysiert werden, um das Anwendungspotenzial des geplanten Produkts voll ausschöpfen zu können.