Тайна структуры белков: объявлены лауреаты Нобелевской премии 2024 года по химии

Нобелевская премия по химии 2024 года присуждена: Дэвиду Бейкеру «за вычислительный дизайн белков», а также — совместно Демису Хассабису и Джону Джамперу «за предсказание структуры белков».

Нобелевская премия по химии 2024 года посвящена белкам, химическим инструментам жизни. Дэвид Бейкер преуспел в создании совершенно новых видов белков. Демис Хассабис и Джон Джампер разработали модель ИИ для решения 50-летней проблемы: предсказания сложных структур белков.

Разнообразие жизни свидетельствует об удивительных особенностях белков как химических инструментов. Они контролируют и управляют всеми химическими реакциями, которые являются основой жизни. Белки также выполняют функции гормонов, сигнальных веществ, антител и строительных блоков различных тканей.

Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно описать как строительные блоки жизни. В 2003 году Дэвид Бейкер создал новый белок, который не был похож ни на один другой. С тех пор его исследовательская группа создавала белки один за другим, включая те, что можно использовать в качестве фармацевтических препаратов, вакцин, наноматериалов и крошечных датчиков.

Второе открытие касается предсказания структур белков. В белках аминокислоты связаны вместе в длинные нити, которые складываются, образуя трехмерную структуру, которая имеет решающее значение для функции белка. С 1970-х годов исследователи пытались предсказать структуры белков из последовательностей аминокислот, но это было крайне сложно. Однако ошеломляющий прорыв произошел четыре года назад.

В 2020 году Демис Хассабис и Джон Джампер представили модель ИИ под названием AlphaFold2. С ее помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, с которыми работали исследователи. С тех пор AlphaFold2 использовали более двух миллионов человек из 190 стран. Открытие приносит колоссальную пользу. Ученые, например, теперь могут лучше понять устойчивость к антибиотикам и создавать изображения ферментов, которые могут разлагать пластик.

Жизнь не могла бы существовать без белков. То, что мы теперь можем предсказывать структуры белков и проектировать наши собственные белки, дало человечеству огромный шаг вперед.