but.committee	prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Jan Holub, Ph.D. (člen) doc. RNDr. David Hoksza, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Radka Svobodová, Ph.D. (člen) doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Student přednesl cíle a výsledky, kterých v rámci řešení disertační práce dosáhl. V rozpravě student odpověděl na otázky komise a oponentů. Diskuze je zaznamenána na diskuzních lístcích, které jsou přílohou protokolu. Počet diskuzních lístků: 2 Komise se v závěru jednomyslně usnesla, že student splnil podmínky pro udělení akademického titulu doktor. Komise jednomyslně doporučuje, aby studentovi byla udělena cena za výjimečně kvalitní disertační práci.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Výpočetní technika a informatika	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Zendulka, Jaroslav	en
dc.contributor.author	Hon, Jiří	en
dc.contributor.referee	Brejová, Bronislava	en
dc.contributor.referee	Šafránek, David	en
dc.date.accessioned	2022-11-12T07:54:27Z
dc.date.available	2022-11-12T07:54:27Z
dc.date.created	2022	cs
dc.description.abstract	Enzymy jsou proteiny urychlující chemické reakce s velkým potenciálem pro farmaceutický a obecně chemický průmysl. Enzymatická funkce je obvykle zajištěna několika nepostradatelnými aminokyselinami, které tvoří tzv. aktivní místo, kde se odehrává chemická reakce. V této práci jsou prezentovány dva integrované softwarové nástroje pro dolování a racionální výběr nových rozpustných enzymů - EnzymeMiner a SoluProt. EnzymeMiner slouží k hledání nových enzymů. Na vstupu vyžaduje jednu nebo více sekvencí zvoleného enzymu spolu se seznamem klíčových aminokyselin. Tento seznam slouží k zvýšení pravděpodobnosti, že nalezený enzym bude mít podobnou funkci jako vstupní enzym. Výstupem EnzymeMineru je množina anotovaných sekvencí nalezených v databázi. Za účelem ulehčení výběru několika málo kandidátů pro experimentální ověření v laboratoři integruje EnzymeMiner anotace z dostupných databází - informaci o zdrojovém organismu a prostředí, ve kterém se vyskytuje, a informaci o proteinových doménách, ze kterých se enzym skládá. Hlavním kritériem pro výběr kandidátů je rozpustnost predikovaná druhým prezentovaným nástrojem, SoluProtem. SoluProt je metoda založená na strojovém učení, která predikuje heterologní rozpustnou expresi proteinu v organismu Escherichia coli . Vstupem je sekvence a výstupem je pravděpodobnost, že protein bude exprimován v rozpustné formě. SoluProt využívá model gradient boosting machine a byl trénován na datové sadě odvozené od databáze TargetTrack. Při srovnání na vyvážené nezávislé datové sadě odvozené z databáze NESG dosáhl SoluProt přesnosti 58,5 % a hodnoty AUC 0,62, čímž lehce převyšuje ostatní existující nástroje. Nástroje EnzymeMiner i SoluProt jsou často využívány řadou uživatelů z oblasti proteinového inženýrství za účelem hledání nových rozpustných biokatalyzátorů chemických reakcí. Ty mají velký potenciál snížit energetickou náročnost a ekologickou zátěž mnoha průmyslových procesů.	en
dc.description.abstract	Enzymes are proteins accelerating chemical reactions, which makes them attractive targets for both pharmaceutical and industrial applications. The enzyme function is mediated by several essential amino acids which form the optimal chemical environment to catalyse the reaction. In this work, two integrated bioinformatics tools for mining and rational selection of novel soluble enzymes, EnzymeMiner and SoluProt, are presented. EnzymeMiner uses one or more enzyme sequences as input along with a description of essential residues to search the protein database. The description of essential amino acids is used to increase the probability of similar enzymatic function. EnzymeMiner output is a set of annotated database hits. EnzymeMiner integrates taxonomic, environmental, and protein domain annotations to facilitate selection of promising targets for experiments. The main prioritization criterion is solubility predicted by the second tool being presented, SoluProt. SoluProt is a machine-learning method for the prediction of soluble protein expression in Escherichia coli . The input is a protein sequence and the output is the probability of such protein to be soluble. SoluProt exploits a gradient boosting machine to decide on the output prediction class. The tool was trained on TargetTrack database. When evaluated against a balanced independent test set derived from the NESG database, SoluProt accuracy was 58.5% and its AUC 0.62, slightly exceeding those of a suite of alternative solubility prediction tools. Both EnzymeMiner and SoluProt are frequently used by the protein engineering community to find novel soluble biocatalysts for chemical reactions. These have a great potential to decrease energetic consumption and environmental burden of many industrial chemical processes.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	HON, J. Dolování rozpustných enzymů z genomických databází [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.	cs
dc.identifier.other	143507	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/208537
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	dolování enzymů	en
dc.subject	rozpustnost proteinů	en
dc.subject	proteinové inženýrství	en
dc.subject	strojové učení	en
dc.subject	enzyme mining	cs
dc.subject	protein solubility	cs
dc.subject	protein engineering	cs
dc.subject	machine-learning	cs
dc.title	Dolování rozpustných enzymů z genomických databází	en
dc.title.alternative	Mining of soluble enzymes from genomic databases	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2022-03-22	cs
dcterms.modified	2022-03-22-11:39:27	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta informačních technologií	cs
sync.item.dbid	143507	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2022.11.12 08:54:26	en
sync.item.modts	2022.11.12 08:13:51	en
thesis.discipline	Výpočetní technika a informatika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav informačních systémů	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Dolování rozpustných enzymů z genomických databází

Files

Original bundle

Collections