Načrtovani dinamični proteini
Člani skupine:
dr. Ajasja Ljubetič, vodja skupine
Eva Rajh, doktorska študentka
Tadej Satler, doktorski študent
Liza Ulčakar, doktorska študentka
Alina Konstantinova, doktorska študentka
Nej Bizjak, diplomski študent
David Krisper, magistrski študent
Neža Ribnikar, magistrska študentka
dr. Federico Olivieri, podoktorski študent, morebitno EMBO finacnciranje
Preučujemo in načrtujemo dinamične proteinske sestave, posebno obvite vijačnice (ang. Coiled-coils – CC). Obvite vijačnce tvorita dve ali več alfa vijačni, ki sta druga okoli druge navite na specifičen način. CC imajo pomembno vlogo v številnih bioloških procesih.
Med mojim podoktorskim izobraževanjem v Laboratoriju prof. Davida Bakerja smo zasnovali na novo načrtovanega naključnega hodca, ki kot noge uporablja obvite vijačnice. Sedaj dizajniramo noge tako, da bi omogočile usmerjeno gibanje in aktivno hojo. Raziskujemo tudi prihodnje aplikacije tega sistema za načrtovanje koristnih proteinskih robotov.
Programsko opremo Rosetta uporabljamo za togo spajanje obvitih vijačnic v na novo oblikovane proteine. Uporabljamo tudi najsodobnejše metode strojnega učenja, kot so Alphafold2, RFDiffusion in Protein MPNN. To nam omogoča, da dobimo najboljše iz obeh svetov: vsestranskost vezave in ortogonalnost obvitih vijačnic ter stabilnost in variabilnost oblike načrtovanih proteinov. Z raziskovanjem potenciala na novo zasnovanih proteinov si želimo razviti področje biotehnologije.
Izbrane publikacije:
1) Design of in vivo self-assembling coiled-coil protein origami [IF:41]
LJUBETIČ*, Ajasja, LAPENTA*, Fabio, GRADIŠAR, Helena, DROBNAK, Igor, AUPIČ, Jana, STRMŠEK, Žiga, LAINŠČEK, Duško, HAFNER BRATKOVIČ, Iva, MAJERLE, Andreja, KRIVEC, Nuša, BENČINA, Mojca, PISANSKI, Tomaž, ĆIRKOVIĆ-VELIČKOVIĆ, Tanja, ROUND, Adam R., CARAZO, José María, MELERO, Roberto, JERALA, Roman. 7 Nature biotechnology. Nov. 2017, vol. 35, no. 11, str. 1094-1101. ISSN 1087-0156, DOI: 10.1038/nbt.3994.
2) A multiplexed bacterial two-hybrid for rapid characterization of protein-protein interactions and iterative protein design. [IF:16.6]
BOLDRIDGE*, W. Clifford, LJUBETIČ*#, Ajasja, KIM, Hwangbeom, LUBOCK, Nathan, SZILÁGYI, Dániel, LEE, Jonathan, BRODNIK, Andrej, JERALA#, Roman, KOSURI#, Sriram. Nature communications. 2023, 4636, vol. 14 10.1038/s41467-023-38697-x.
3) Interpreting neural networks for biological sequences by learning stochastic masks [IF: 25.9]
LINDER, Johannes, LA FLEUR, Alyssa, CHEN, Zibo, LJUBETIČ, Ajasja, BAKER, David C., KANNAN, Sreeram, SEELIG, Georg. Nature machine intelligence. 2022, vol. 4, str. 41-54, ilustr. ISSN 2522-5839, DOI: 10.1038/s42256-021-00428-6
4) Advances in design of protein folds and assemblies. [IF: 7.6]
LJUBETIČ, Ajasja, GRADIŠAR, Helena, JERALA, Roman. Current opinion in chemical biology, ISSN 1367-5931, Oct. 2017, vol. 40, str. 65. doi: 10.1016/j.cbpa.2017.06.020.
5) Designed folding pathway of modular coiled-coil-based proteins [IF 17.7]
AUPIČ, Jana, STRMŠEK, Žiga, LAPENTA, Fabio, PAHOVNIK, David, PISANSKI, Tomaž, DROBNAK, Igor, LJUBETIČ, Ajasja, JERALA, Roman. Nature communications. 2021, vol. 12, str. 1-12, ilustr. ISSN 2041-1723, DOI: 10.1038/s41467-021-21185-5.
Projekti v teku:
J1-4406 CC-Trigger: izpodrivanje proteinskih obvitih vijačnic s pomočjo oprimkov omogoča kinetični nadzor proteinskih sestavov in napredne naprave z več stanji, 2022-2025, Sofinancira Javna agencija za znastvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS)
N1-0323 Naključni hodec narejenih iz obvitih vijačnic in na novo načrtovanih proteinov, 2023-2025, Sofinancira Javna agencija za znastvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS)