Nobelovu cenu za chémiu získali traja vedci za výskum v oblasti bielkovín

Laureáti Nobelovej ceny za chémiu 2024. Zdroj: Zdroj: https://www.nobelprize.org

Kráľovská švédska akadémia vied sa rozhodla udeliť Nobelovu cenu za chémiu za rok 2024 Davidovi Bakerovi „za výpočtový proteínový dizajn“ a Demisovi Hassabisovi a Johnovi M. Jumperovi „za predikciu proteínovej štruktúry“.

Nobelova cena za chémiu 2024 je o proteínoch, geniálnych chemických nástrojoch života. Davidovi Bakerovi sa podarilo takmer nemožné vybudovať úplne nové druhy proteínov. Demis Hassabis a John Jumper vyvinuli model AI na vyriešenie 50-ročného problému: predpovedanie komplexných štruktúr proteínov. Tieto objavy majú obrovský potenciál.

Rozmanitosť života svedčí o úžasnej schopnosti bielkovín ako chemických nástrojov. Kontrolujú a riadia všetky chemické reakcie, ktoré sú spolu základom života. Proteíny tiež fungujú ako hormóny, signálne látky, protilátky a stavebné kamene rôznych tkanív.

Proteíny sa vo všeobecnosti skladajú z 20 rôznych aminokyselín, ktoré možno opísať ako stavebné kamene života. V roku 2003 sa Davidovi Bakerovi podarilo použiť tieto bloky na navrhnutie nového proteínu, ktorý sa nepodobal žiadnemu inému proteínu. Odvtedy jeho výskumná skupina vytvorila jeden nápaditý proteínový výtvor za druhým, vrátane proteínov, ktoré možno použiť ako liečivá, vakcíny, nanomateriály a drobné senzory.

Druhý objav sa týka predikcie proteínových štruktúr. V proteínoch sú aminokyseliny spojené do dlhých reťazcov, ktoré sa skladajú do trojrozmernej štruktúry, ktorá je rozhodujúca pre funkciu proteínu. Od roku 1970 sa výskumníci pokúšali predpovedať proteínové štruktúry z aminokyselinových sekvencií, ale bolo to notoricky ťažké. Pred štyrmi rokmi však nastal ohromujúci prielom.

V roku 2020 predstavili Demis Hassabis a John Jumper model AI s názvom AlphaFold2. S jeho pomocou sa im podarilo predpovedať štruktúru prakticky všetkých 200-miliónov bielkovín, ktoré výskumníci identifikovali. Od svojho prelomu AlphaFold2 používalo viac ako dva milióny ľudí zo 190 krajín. Medzi nespočetnými vedeckými aplikáciami môžu výskumníci teraz lepšie porozumieť rezistencii na antibiotiká a vytvárať obrazy enzýmov, ktoré dokážu rozkladať plasty.

Bez bielkovín by život nemohol existovať. To, že teraz dokážeme predpovedať proteínové štruktúry a navrhovať vlastné proteíny, prináša ľudstvu najväčšiu výhodu.