Structural Bioinformatics Advanced Technology A/S

Jean Pierre Sørensen, MD, Managing Director, Structural Bioinformatics Advanced Technologies A/S, jpsorensen@strubix.dk, www.strubix.com

SBI & SBI-AT A/S

Structural Bioinformatics, Inc. (SBI) er verdens førende indenfor stor-skala generering af høj kvalitets protein strukturer, samt anvendelsen af viden om proteiners struktur indenfor bioteknologi og lægevidenskab.

(SBI’s proprietære 3D/4D protein struktur-baserede IT løsninger forener genomics, pharmacogenomics, og kombinatorisk kemi - med det formål at effektivisere bl.a. udviklingen af nye lægemidler).

Den europæiske gren af SBI, SBI-Advanced Technology A/S, er beliggende i Hørsholm, Danmark. SBI-AT er ledet af Jean Pierre Sørensen, MD.

SBI-AT har 2 funktionsområder

1. En gruppe forskere udvikler  i samarbejde med professorerne Jacob Bohr og Søren Brunak, nye metoder til bl.a. træning af neurale netværk og nye algoritmer til ”ab initio” forudsigelse af proteiners sekundære og tertiære struktur (1). Metoderne udviklet her er en vigtig del af SBI’s teknologi base og bliver brugt til løbende at forbedre SBI’s produkt portfolie.
2. SBI-AT A/S er hovedkvarter for alle Salgs-, Marketing- og Serviceaktiviteter i Europa. 

Historie

Structural Bioinformatics, Inc. blev stiftet i 1996 i San Diego, Californien og  den danske afdeling, SBI-Advanced Technology A/S (SBI-AT),  blev oprettet i forskerparken i Hørsholm i 1998.

I 2000 blev Moldyn Inc. og dette firmaes nøgle teknologier, bl.a. computerteknologi til advanceret mønster-genkendelse samt fortolkning af  kemiske og bioinformatiske data, opkøbt.

I 2001 har  SBI desuden åbnet et kontor i Cambridge, England.

Antal ansatte: 93, heraf >50 forskere på PhD niveau.

Nøgle teknologier

Udover metoder til løsning af røntgen krystallografiske data, bruger SBI de nyeste computer teknikker til hurtigt og præcist  at forudsige den 3-dimensionelle struktur af proteiner ud fra sekvensdata.

SBI’s forskere bruger homologimodelerings metoder til at forudsige proteinernes grundlæggende struktur. Dette kombineres med proprietære ab initio metoder til at modelere de loops på proteinoverfladen, der er ansvarlig for aktiviteten af proteinerne.  

Efter indkooperering af de korrekte loops i gode homologi-genererede basis strukturer, forfines og kvalitets-sikres strukturene ved hjælp af bl.a energiminimerings metoder. Herved opnås computer-genererede  protein strukturer af samme kvalitet som strukturer løst vha eksperimentielle metoder (se figur 1).

Fig. 1: Sammenligning mellem computergenereret struktur model (lys) og eksperimentiel bestemt struktur (mørk).

En anden af SBI’s nøgle teknologier er computer simulering af fleksibiliteten af proteiners aktive site.  Denne simulering af det aktive sites dynamik oversættes til parametre, såkaldte DynaPharm^TM’s , der beskriver de egenskaber, en inhibitor af det pågældende proteins aktivitet skal have. Elektroniske samlinger af  kemiske stoffer (f.eks ACD)  eller SBI’s egen CombiLib^TM  database, der indeholder millioner af lægemiddel-lignende molekylstrukturer, kan efterfølgende screenes elektronisk for molekyler med de rette egenskaber. Med DynaPharm^TM metoden kan hundredetusinder af molekyler testes ”in silico” indenfor få timer, og der opnås typisk en hit rate på 4-17% mod en hit rate på 0.01-0.001% ved brug af traditionel high-throughput screenings metoder.

SBI har desuden adgang til og/eller har udviklet en lang række værktøjer til bioinformatiske søgninger, data-mining og  optimering af  røngenstruktur opklaring samt algoritmer til komplekse, dynamik beregninger.

SBI’s teknologi-base er beskyttet under en bred vifte af patenter og patent-ansøgninger.

Produkter

ProMax™ Protein Struktur Database

Database med tusinder af høj-kvalitets modeller af 3D protein strukturer fra mere end 250 human protein familier. Databasens brugerflade indeholder en række værktøjer til søgning, visualisering og sammenligning af proteiner på sekvens og struktur niveau.

Variome™  Polymorph Struktur Database Moduler

Databasemoduler indeholdende høj-kvalitets protein struktur modeller af ti tusinder af protein varianter fra f.eks sygdomsfremkaldende vira. De to første moduler indeholder strukturer af HIV reverse transcriptase og HIV protease. Sekvenserne af protein varienterne stammer fra patient data og database modulerne er udviklet i samarbejde med Quest Diagnostics.

StructureBank™

Database Managment System til opbevaring, analyse og sammenligning af protein data.  Systemet understøtter alle gængse formater og er ideelt til både intra og internet baserede løsninger.  

Samarbejder

SBI’ bruger sine DynaPharm^TM og CombiLib^TM teknologier til hurtigt at generere nye potentielle lægemiddel kandidater i samarbejde med en række farma- og bioteknologiske virksomheder.

SBI servicerer desuden en række firmaer med modellering af protein strukturer, løsning af røntgen krystallografiske data og med support til effiktiv anvendelsen af protein struktur information i forskellige forskningsprogrammer.

Strategiske Partnere

Quest Diagnostics Inc.

Quest Diagnostics og SBI har siden Juli, 1999, samarbejdet om at udvikle database serien, Variome™, indeholdende strukturer af  protein varianter af interesse for lægemiddel industrien

IBM

I November 2000, valgte IBM Structural Bioinformatics Inc. som den første samarbejdspartner under IBM’s satsning indenfor ”life sciences” industrien.

IBM og SBI vil bl.a. samarbejde om at gøre indholdet af  SBI’s database endnu lettere tilgængelig for forskere indenfor biologi og farmakologi via Internettet

Referencer:

Petersen, T.N. et al. Proteins: Structure, Function, and Genetics 41:17-20 (2000)