Нобелевская премия по химии 2024 года
Они раскрыли секреты белков с помощью вычислений и искусственного интеллекта
Стали известны лауреаты Нобелевской премии по химии 2024 года: одна половина присуждена Дэвиду Бейкеру «за вычислительный дизайн белков», другая половина совместно Демису Хассабису и Джону М. Джамперу «за предсказание структуры белков».
Они взломали код удивительных структур белков
Нобелевская премия по химии 2024 года посвящена белкам, гениальным химическим инструментам жизни. Дэвид Бейкер преуспел в почти невозможном подвиге создания совершенно новых видов белков.
Демис Хассабис и Джон Джампер разработали модель ИИ для решения 50-летней проблемы: предсказания сложных структур белков. Эти открытия имеют огромный потенциал.
Разнообразие жизни свидетельствует об удивительной способности белков как химических инструментов. Они контролируют и управляют всеми химическими реакциями, которые вместе являются основой жизни. Белки также выполняют функции гормонов, сигнальных веществ, антител и строительных блоков различных тканей.
«Одно из открытий, признанных в этом году, касается построения впечатляющих белков. Другое касается исполнения 50-летней мечты: предсказания структур белков по их аминокислотным последовательностям. Оба эти достижения открывают огромные возможности», — говорит Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии.
Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно описать как строительные блоки жизни. В 2003 году Дэвид Бейкер преуспел в использовании этих блоков для разработки нового белка, который не был похож ни на один другой белок. С тех пор его исследовательская группа создавала одно за другим изобретательные белковые творения, включая белки, которые 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 четыре года назад произошел ошеломляющий прорыв.
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, которые идентифицировали исследователи. С момента их прорыва AlphaFold2 использовали более двух миллионов человек из 190 стран. Среди множества научных приложений исследователи 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, дает человечеству величайшее преимущество.
Подробнее о премии этого года
Дэвид Бейкер, родился в 1962 году в Сиэтле, США. Получил докторскую степень в 1989 году в Калифорнийском университете в Беркли, штат Калифорния, США. Профессор в Вашингтонском университете в Сиэтле, штат Вашингтон, США.
Демис Хассабис, родился в 1976 году в Лондоне, Великобритания. Получил докторскую степень в 2009 году в Университетском колледже Лондона, Великобритания. Генеральный директор Google DeepMind.
Джон М. Джампер, родился в 1985 году в Литл-Роке, штат Арканзас, США. Получил докторскую степень в 2017 году в Чикагском университете, штат Иллинойс, США. Старший научный сотрудник в Google DeepMind, Лондон, Великобритания.