В 2024 году Нобелевскую премию по химии выдали за разработку ИИ AlphaFold2 для предсказания структуры белков. Как рассказал «Газете.Ru» старший научный сотрудник-заведующий лабораторией структурного анализа и инжиниринга мембранных систем МФТИ Иван Гущин, эта модель применяется в исследовании МФТИ белков, отвечающих за выработку энергии в организмах.
Один из проектов МФТИ, в котором используются нобелевские разработки, касается изучения белков, ответственных за выработку энергии в клетках организмов.
«В школе нам рассказывали, что во всех клетках образуются митохондрии — структуры, которые служат источником энергии. За синтез АТФ отвечает белок АТФ-синтаза, от его строения зависит, насколько эффективно он преобразует потенциал клетки в АТФ. В каждом организме есть несколько таких белков. Оказалось, что они гораздо разнообразнее, чем мы думали раньше. Для этого мы используем пакет AlphaFold2, который является самым распространённым в мире инструментом для предсказания структуры белков», – отметил Гущин.
Белки являются полимерами и состоят из строительных блоков, аминокислот, которых всего существует около 20. Белки сворачиваются, чтобы некоторые аминокислоты оказывались внутри белка, а другие снаружи. Это и определяет его функции. Будет ли он ферментом, вызовет ли заболевание или наоборот, будет его лечить зависит от того, как сложится эта цепочка аминокислот.
В среднем белок содержит от 200 до 400 аминокислот, отмечает Гущин. Но, учитывая, что существует всего 20 различных типов аминокислот, можно предположить, что существует 20 в 300-й степени различных возможных последовательностей белков, что представляет собой невероятно огромное количество вариантов.
«Даже если каждый человек будет собирать один вариант белка в секунду, мы никогда не сможем перебрать все возможные комбинации. Я и мои коллеги из МФТИ занимаемся экспериментальным определением структуры белков. И разработки нобелиатов с высокой степенью уверенности позволяют получать очень хорошие модели белков за 10 минут работы компьютера. Сейчас мы активно используем разработки нобелевских лауреатов, публикуем результаты и применяем их в своих исследованиях и разработках», – отметил Гущин.
Ранее стало известно, что лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2024 году стали американцы Виктор Амброз и Гэри Равкан за открытие микроРНК и ее роли в посттранскрипционной регуляции генов. А премию по физике получили Джон Хопфильд и Джеффри Хинтон за исследования в области машинного обучения нейросетей.
