Получили признание разработчики вычислительных инструментов, которые можно использовать для точного проектирования и прогнозирования белковых структур. с Нобелевской премией по химии этого года. Нобелевский комитет отметил, что эти инструменты привели к революции в биологической химии и сегодня используются миллионами исследователей по всему миру.
Демис Хассабис и Джон Джампер из команды Google DeepMind получили половину премии за работу над AlphaFold и AlphaFold2 — программами, которые значительно повысили точность прогнозирования структуры белков. В 2021 году команда опубликовала 350 000 структур, включая структуры 20 000 белков протеома человека. К 2022 году они предоставили структуры еще 200 миллионов белков — почти всех белков, известных науке.
Другая половина премии досталась Дэвиду Бейкеру из Вашингтонского университета за его работу над дизайном белков, начавшуюся в 1990-х годах. Он и его коллеги разработали программное обеспечение, известное как Rosetta, которое анализировало структурные фрагменты известных белков и использовало эту информацию для полного проектирования. новые белки желаемой формы.
В 2003 году Бейкер использовал этот инструмент для создать белок, состоящий из 93 аминокислот затем синтезировали его в лаборатории, показав, что реальная версия синтетического белка очень точно соответствует его предсказанной структуре. С тех пор лаборатория Бейкера разработала инструмент Rosetta и использовала его для создания новых белков, которые катализируют реакции, не наблюдаемые в природе, и имеют определенные желаемые биологические функции.
По данным Нобелевского комитетаинструменты, разработанные Хассабисом, Джампером и Бейкером, означают, что сегодня «проблемы структурного проектирования и прогнозирования в основном решены».
Выступая на объявлении, член комитета Йохан АквистСам будучи компьютерным биологом, отметил, что повышение точности прогнозов, обеспечиваемое AlphaFold2, произошло благодаря использованию в программе нейронных сетей и глубокого обучения – технологии, которая вчера стала основой Нобелевской премии AlphaFold по физике.
Оквист назвал влияние инструментов проектирования и прогнозирования структуры белков «поистине огромным», отметив, что исследования Бейкера «открыли совершенно новый мир белковых структур, который мы никогда раньше не видели». Он также отметил, что более двух миллионов исследователей по всему миру используют базу данных структур белков AlphaFold.
«Чтобы понять, как работают белки, нужно знать, как они выглядят, и победители этого года сделали именно это», — добавил Оквист.
Выступая перед прессой сразу после объявления, Бейкер сказал, что он «очень взволнован и польщен». Он сказал, что спал, когда ему позвонили из Нобелевского комитета, и что, когда его жена начала кричать, услышав эту новость, ему сказали «пойти куда-нибудь, где он действительно сможет послушать». «Оказывается, это довольно уникальный и особенный день», — сказал он.
В ответ на это объявление президент Королевского химического общества Аннет Доэрти назвала работу победителей «замечательной». «Химия — это наука, ориентированная на инновации и потенциал по-настоящему изменить наш мир, и их захватывающая работа — отличный тому пример», — сказала она. «Польза от этого исследования замечательна, поскольку мы все можем рассчитывать на применение, которое улучшит наше здоровье и благополучие».
НапишитеАрдем Патапутян, лауреат Нобелевской премии по медицине 2021 года за исследования биологии, лежащей в основе нашего чувства осязания и температуры, отметил, что исследователи в его лаборатории «используют разработанные ими инструменты каждый день».
