Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии за 2024 год трем исследователям, добившимся революционных успехов в предсказании и проектировании белковых структур.

Дэвид Бейкер из Вашингтонского университета получил половину премии за новаторскую работу в области компьютерного проектирования белков, а Демис Хассабис и Джон Джампер из Google DeepMind — за разработку системы ИИ AlphaFold, которая произвела революцию в предсказании структуры белков.

Белки, химические инструменты жизни, управляют почти всеми клеточными процессами, и их функционирование в значительной степени зависит от их трехмерной структуры, известной как сворачивание. На протяжении десятилетий предсказание этих структур считалось одной из самых сложных задач в науке.

Исследовательской группе Дэвида Бейкера удалось сконструировать совершенно новые типы белков с помощью компьютерных алгоритмов. Их инновационные белковые конструкции могут быть использованы в качестве лекарств, вакцин или наноматериалов, открывая широкий спектр применений в медицине и биотехнологиях.

Система искусственного интеллекта AlphaFold Демиса Хассабиса и Джона Джампера решила давнюю проблему в биологии: надежное предсказание структуры белков по одной лишь аминокислотной последовательности. Прорыв произошел в 2020 году, когда AlphaFold 2 была представлена на конкурсе CASP (Critical Assessment of Protein Structure Prediction), предсказав структуры белков с точностью, сравнимой со сложными лабораторными экспериментами.

Конкурс CASP, проводимый каждые два года с 1994 года, оценивает методы предсказания белковых структур. Участники должны предсказать структуры белков, которые были экспериментально определены, но еще не опубликованы.

С момента выпуска AlphaFold 2 компания Google DeepMind продолжала развивать технологию. В 2024 году они представили AlphaFold 3, которая может предсказывать не только структуры белков, но и взаимодействие между белками, ДНК, РНК и другими молекулами.

Открытия, сделанные лауреатами Нобелевской премии, оказывают огромное влияние на науку, позволяя лучше понять биологические процессы и ускоряя разработку новых лекарств. Нобелевский комитет подчеркивает, что компьютерные методы предсказания и проектирования структуры белков открывают "огромный потенциал" для будущих исследований и приложений.