引言
总部位于加利福尼亚州的初创公司Shiru正计划推出一个全新的蛋白质发现平台，以帮助各行各业的公司，使其能利用人工智能和机器学习的能力来识别和测试从高强度甜味剂到乳化剂的各种功能性蛋白质。
创始人兼首席执行官Jasmin Hume博士表示，通过一个简单的网页界面，ProteinDiscovery.ai可以让用户按照蛋白质序列、功能用途和表达效率搜索一个包含3300多万个蛋白质分子的数据库。
“过去几年，由于人工智能的发展，生物制药领域中蛋白质发现的过程已经发生了彻底的颠覆，相比之下，食品行业在应用这些工具方面发展要慢的多，但我认为这种颠覆迟早会发生。”
Shiru的创始人兼CEO Jasmin Hume
Hume介绍到：“与‘设计蛋白质’领域的Tierra公司不同，Shiru公司正在探索的是自然界中天生存在的蛋白质。”
“我们汇总了一个可搜索的数据库，其中有3300多万个天然蛋白质序列。因此，我们并没有对这些序列进行工程学设计，也没有脱离自然范畴，相反，我们使用工具从这些天然蛋白中检索出自己想要的分子，这种工具在此前是从未有过的。”
怎样运行？
Hume表示：“客户不需要带着已知的蛋白质来找Shiru，他们可以直接陈述想要的蛋白，比如‘我们需要一种在酸性条件下稳定的天然乳化剂’或‘我们正在寻找能模仿动物蛋白（如酪蛋白）的植物蛋白’，Shiru就可以找出解决方案。然后，我们会使用我们专有的、经过训练的机器学习方法查询数据库，预测哪些天然蛋白质具有所需的性能参数。”
“通常情况下，这样做的结果可能是产生几十种解决方案，”Hume说到：“然后，我们可以在公司内部生产这些蛋白质并对其进行验证，或者让那些有能力的公司自己生产这些蛋白质。”
用户还可以通过感兴趣的蛋白质进行检索，“无论是通过序列还是蛋白的细节，它都会返回功能相似的蛋白质，”Hume补充道：“因此，如果你输入弹性蛋白，这是一种常用于化妆品的功能性蛋白质，我们就能返回具有相同或相似功能的其它一些蛋白质的序列。我们还开发了其他数字工具，这些工具将以付费许可的方式提供，包括使用户能够预测其蛋白质被微生物分泌的可能性的工具，这会使下游处理的成本大大降低。”
寻找可在微生物表达系统中高效生产的蛋白质
该平台特别吸引人的一点是名为‘Expressor’的工具，Hume说到，如果因为产量太低而无法在微生物表达系统中以具有成本效益的方式生产，那么检索出一种在外来植物中发现的数量极少的功能性蛋白质也就没什么意义了。
Hume说：“我们已经训练出能够预测微生物系统中蛋白质表达的模型，这一点非常重要，因为在很多情况下，人们知道他们想要制造一种非常特殊的蛋白质，但很多时候这种蛋白并不适合在微生物中表达，那他们就只能硬着头皮去做。”
“但我们提供的是一个具有相同功能的蛋白质的目录，其中一些在微生物发酵过程中会表现的更好。”
她补充说：“Expressor是一种先进的预测模型，它利用蛋白质语言和结构特征来估计特定蛋白质序列的表达潜力。该工具已经经过了在各种宿主（包括常见真核和原核宿主）中重组表达各种蛋白质的实验验证。”
“Expressor的目标是具有普遍适用性，不仅适用于不同的宿主生物，也适用于不同的蛋白质家族。”她说到：“如果要使用Expressor，用户需要输入蛋白质序列并启动搜索，然后，模型会预测成功表达的可能性。例如，预测得分高于0.80的蛋白质序列能顺利表达的可能性大约是预测得分低于0.20的蛋白质序列的四倍。”
知识产权问题
当谈及知识产权时，Hume说：“我们既能让别人下载序列，也可以为他们生产样本。如果他们下载序列，他们得到的会是使用蛋白质的非独占许可。”
“如果他们在自己的实验室中进行了测试，并且对这种蛋白质非常满意，那么他们就可以与Shiru公司就这种成分的独家使用许可进行谈判。”
另外，由于Shiru使用的是自然界的蛋白质，当被问及哪些部分是可以保护的时，Hume说道：“不可能为属于自然界的序列/分子申请专利，但Shiru公司拥有将这些天然序列应用于以前不知道其用途的空间的知识产权。”
“举个例子，如果我们发现一种胡萝卜蛋白是很好的乳化剂，并且我们首次发现这种蛋白质的这种用途，我们就会试图申请将这种蛋白质用作乳化剂的专利。”
简单的用户界面和开放的工具箱
Hume表示：“Shiru公司一直在内部使用其基于人工智能的蛋白质发现平台来开发结构脂肪和甲基纤维素替代品，但它们逐渐开始意识到，自己的工具对其他公司来说可能也极具价值。”
“我们在内部开发了这个平台，以用于对各种功能蛋白质进行编目、查询、预测和识别。但这项技术的发展速度远远超过了其商业化的速度，因此确实需要一种全新的商业模式。”
“我们收到了许多来自CPG公司和配料公司的问询，因而我们意识到，如果我们能建立一个简单的用户界面，就能让更多人用上我们开发的工具箱。”
OleoPro是一种在室温下呈固态的类似动物脂肪的产品
结构脂肪和甲基纤维素替代品
Shiru的第一款配料产品是OleoPro，这是一种将液态油和通过Shiru平台发现的植物性蛋白质结合产生的结构化脂肪产品，该产品可在多种应用中替代饱和动物脂肪或棕榈油、椰子油等热带植物脂肪。
Hume补充道：“这种专利配方在室温下呈现固态，外观和性能方面与动物脂肪相似，且不会对环境或动物造成影响，另外，这款产品的饱和脂肪含量降低了80%。”
“我们在去年的未来食品科技大会上推出了OleoPro，自那时起，我们就一直在努力建立合同生产关系并发展潜在客户。”
“我们将在本季度开始生产OleoPro，OleoPro以及其中的蛋白质uPro都将在Novi Connect（个人护理和化妆品可持续配料在线市场）上出售。”
Shiru团队品尝使用OleoPro制作的植物肉丸和香肠三明治
Hume还表示：“uPro可用于稳定生物活性物质或小分子，并且在油水乳液中提供独特的乳化和稳定功能，”“适用于从调味汁、调味品到护肤霜等各种食品和个人护理产品。”
除了可持续脂肪替代品，Shiru还一直致力于研究甲基纤维素（一种广泛用于植物性肉类的粘合剂，这种产品在极低的掺入率下也能非常有效）的可持续替代品。
“我们希望将这一知识产权授予给一家具有规模化生产能力的公司，因此，这可能是一家CDMO（合同开发与制造组织）公司，也可能是一家在精密发酵方面拥有专业知识的配料公司。”
社会影响
能够在现实生活中发挥作用一直是两位科学家希望实现的目标。
Sandak说道：“我们希望让世界变得更美好。”
Masania则表示：“我相信未来我们肯定会看到生物基材料的更多应用，例如在建筑物和建筑环境，以及其他消费产品中，”Massnia表示：“随着我们对这些材料的理解不断加深，越来越多的应用场景将被解锁。”
文章来源：
Shiru harnesses AI to launch protein discovery platform: ‘It’s like Amazon for proteins…
https://agfundernews.com/shiru-harnesses-ai-to-launch-protein-discovery-platform-its-like-amazon-for-proteins?utm_source=ActiveCampaign&utm_medium=email&utm_content=SynBioBeta%202024%20Day%201%20Highlights%3A%20New%20Venue%2C%20Same%20Awesome%20Energy%21&utm_campaign=Digest%20%23538
作者/捉蝴蝶的猫
审核/斯特拉
编辑/斯特拉