Нобелевская премия по химии, выданная 9 октября 2024 года, посвящена белкам - хитроумным химическим инструментам жизни. Дэвиду Бейкеру удалось совершить почти невозможный подвиг - создать совершенно новые виды белков. Демис Хассабис и Джон Джампер разработали модель искусственного интеллекта для решения проблемы 50-летней давности - предсказания сложной структуры белков. Эти открытия таят в себе огромный потенциал.
Разнообразие жизни свидетельствует об удивительных возможностях белков как химических инструментов. Они контролируют и приводят в действие все химические реакции, которые вместе составляют основу жизни. Белки также выполняют функции гормонов, сигнальных веществ, антител и строительных блоков различных тканей.
«Одно из открытий, отмеченных в этом году, касается создания эффектных белков. Другое - воплощение 50-летней мечты: предсказание структуры белков по их аминокислотным последовательностям. Оба эти открытия открывают широкие возможности», - говорит Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии.
Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно назвать строительными блоками жизни. В 2003 году Дэвиду Бейкеру удалось использовать эти блоки для создания нового белка, который не был похож ни на один другой. С тех пор его исследовательская группа создает один фантастический белок за другим, включая белки, которые можно использовать в качестве лекарств, вакцин, наноматериалов и крошечных датчиков.
Второе открытие связано с предсказанием структуры белков. В белках аминокислоты соединены в длинные нити, которые складываются в трехмерную структуру, определяющую функцию белка. Начиная с 1970-х годов исследователи пытались предсказать структуру белков по последовательностям аминокислот, но это оказалось непросто. Однако четыре года назад произошел ошеломляющий прорыв.
В 2020 году Демис Хассабис и Джон Джампер представили модель искусственного интеллекта под названием AlphaFold2. С ее помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, которые были идентифицированы исследователями. С момента своего открытия AlphaFold2 использовали более двух миллионов человек из 190 стран. Среди множества научных приложений, которые теперь могут быть использованы исследователями, - более глубокое понимание устойчивости к антибиотикам и создание изображений ферментов, способных разлагать пластик.
Жизнь не могла бы существовать без белков. То, что теперь мы можем предсказывать структуру белков и создавать собственные белки, приносит человечеству огромную пользу.
Оригинал статьи и дополнительные материалы: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/press-release/
