Nagroda Nobla w dziedzinie chemii za badania struktury białek

Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii została przyznana za przełomowe prace nad białkami, do których wykorzystano systemy sztucznej inteligencji. Laureatami nagrody zostało trzech naukowców. David Baker został wyróżniony za projektowanie nowych białek przy użyciu narzędzi komputerowych, natomiast Demis Hassabis i John Jumper za stworzenie modelu sztucznej inteligencji AlphaFold2, opartego na algorytmach sztucznych sieci neuronowych, który przewiduje struktury białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowych. 

Dr hab. Agnieszka Kiliszek, prof. ICHB PAN: „Tegoroczna nagroda Nobla w dziedzinie chemii uhonorowała twórców mających znaczący udział w rozwoju narzędzi bio-informatycznych służących do przewidywania struktur biomolekuł, w szczególności białkowych. Rozwój i aplikacja algorytmów maszynowego uczenia, czyli tzw. AI, jest obecnie dla całej ludzkości momentem przełomowym, który budzi wiele kontrowersji. Myślę, że postrzeganie AI jako narzędzia a nie wyroczni jest kluczowe w rozumieniu jej funkcji, w szczególności w nauce. Obecnie opracowane przez tegorocznych Noblistów programy Rosetta i AlphaFold używane są w badaniach nad wyznaczaniem struktur przestrzennych biomolekuł technikami Cryo-EM, krystalgrafii czy NMR. Takie badania są prowadzone w Instytucie przez cztery grupy badawcze. Używamy tych narzędzi jako wstępne modele, które ewaluujemy eksperymentalnie.

Jeśli chodzi o David’a Bakera jest on bardzo dobrze znaną postacią w świecie krystalografii. Stworzył program Rosetta, który od początku był zaimplementowany w stosowanych przez krystalografów oprogramowaniach. Jest on również twórcą gry Foldit, w którym gracz ma za zadanie poprawnie sfałdować białko. Użytkownicy tego programu pomogli wyznaczyć strukturę białka, proteazy wirusowej, badanego przez zespół profesora Jaskólskiego (więcej o tej historii możecie dowiedzieć się z artykułu opublikowanego w Nature Structural & Molecular Biology [https://www.nature.com/articles/nsmb.2119]).”

Dr hab. Anna Urbanowicz, prof. ICHB PAN: „Białka spełniają w organizmach kluczowe funkcje: budulcowe, regulatorowe, enzymatyczne. Są to polimery zbudowane z aminokwasów, jednak o ich funkcji i aktywności decyduje struktura przestrzenna. Przewidywanie tej struktury jest skomplikowane ze względu na różnorodne i liczne oddziaływania zachodzące pomiędzy łańcuchami bocznymi aminokwasów, nie wspominając o wpływie dodatkowych cząsteczek wiązanych przez białka jak jony, kofaktory. Odkrycia dokonane przez tegorocznych Laureatów Nagrody Nobla znacznie przyspieszyły badania nad funkcją białek w procesach życiowych i chorobowych, pozwalając coraz częściej na rezygnację z czasochłonnych, eksperymentalnych procedur na rzecz metod bioinformatycznych. Co więcej, dostarczono wspaniałe narzędzia do racjonalnego projektowania białek o zmodyfikowanych czy nowych funkcjach: leków, enzymów, szczepionek czy biomateriałów.”

Skip to content