理科

AIは科学で知られているほぼすべてのタンパク質の外観を予測します

2020年、ディープマインド(DeepMind)という人工知能研究所は、タンパク質の形状を予測できる技術を公開しました。 これは、人体や他のすべての生き物の行動を駆動する微視的なメカニズムです。

1年後、研究所はAlphaFoldというツールを科学者と 350,000以上のタンパク質の予測された形状を発表、ヒトゲノムによって発現されるすべてのタンパク質が含まれます。 それはすぐに生物学研究の方向を変えた。 科学者がタンパク質の形状を識別できる場合は、病気を理解する能力を加速し、新しい医薬品を作成し、そうでなければ地球の生命体の謎を調べることができます。

今、DeepMindは科学で知られているほとんどすべてのタンパク質の予測を発表しました。 木曜日、Googleなどの親会社が所有するロンドン素材研究所は、世界中の科学者が無料で利用できるオンラインデータベースに2億以上の予測を追加したと明らかにした。

この新しいリリースにより、DeepMindの科学者たちは、より不明瞭な生物の研究を加速し、メタプロテオミクスという新しい分野を引き起こすことを望んでいます。

ディープマインドの最高経営責任者(CEO)であるデミス・ハサビス(Demis Hassabis)は、電話インタビューで「科学者たちは今、このデータベース全体を探索し、パターン、すなわち種と進化パターンの間の相関関係を見つけることができる」と述べた。

タンパク質は一連の化合物から始まり、これらの分子が他の分子とどのように結合するかを定義する三次元形状にねじれ、折り畳まれます。 科学者が特定のタンパク質の形状を正確に見つけることができれば、それがどのように機能するかを解読できます。

この知識はしばしば病気との戦いの重要な部分です。 例えば、細菌は特定のタンパク質を発現することによって抗生物質に抵抗する。 科学者がこれらのタンパク質がどのように機能するかを理解できれば、抗生物質耐性に対抗し始めることができます。

以前は、タンパク質の形状を正確に見つけるために、実験室ベンチでX線、顕微鏡、その他のツールを使用する広範な実験が必要でした。 今、タンパク質を構成する一連の化合物が与えられると、AlphaFoldはその形状を予測することができます。

技術は完璧ではありません。 しかし、独立したベンチマークテストによれば、約63%の時間の間に物理的な実験に匹敵する精度でタンパク質の形状を予測することができます。 予測により、科学者は精度を比較的迅速に確認できます。

この技術を使用してコロナウイルスを理解し、同様の感染症に備えたサンフランシスコカリフォルニア大学の研究者であるクリーメント・バーバは、この技術がこの作業を「誇張して充電」し、しばしば実験時間を数ヶ月短縮したと述べました。 他の人々は、胃腸炎、マラリア、パーキンソン病と戦うために苦労してこのツールを使用しました。

この技術はまた、蜂の健康を改善するための努力を含む人体を超えた研究を加速しました。 DeepMindの拡張データベースは、より大きな規模の科学者コミュニティが同様の利点を得るのに役立ちます。

ハッサビス博士と同様に、Verba博士はデータベースが種にまたがってタンパク質がどのように作用するかを理解する新しい方法を提供すると信じています。 彼はまた、それを新しい世代の科学者を教育する方法として見ています。 すべての研究者がこの種の構造生物学に精通しているわけではありません。 既知のすべてのタンパク質のデータベースは侵入障壁を下げます。 Verba博士は、「構造生物学を公衆に伝えることができる。

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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