Magyar Kémikusok Lapja
NOBEL-DÍJ, 2025
Fehérjeszerkezetek a számítógépből: a 2024-es kémiai Nobel-díj
Gáspári Zoltán
Több mint tíz éve, 2013-ban Martin Karplus, Arieh Warshel és Michael Levitt kapták a kémiai Nobel-díjat a fehérjeszerkezetek modellezése terén kifejtett munkásságukért. Ez már egyértelműen jelezte, hogy a fehérjeszerkezet-kutatásba „megérkezett” a számítógépes kémia. A 2024-es kémiai Nobel-díjjal ez a terület mintegy felnőttkorba ért, és mind a természetes, mind a tervezett fehérjeszerkezetek világa minden eddiginél jobban kinyílt a kutatók előtt, új irányokat mutatva az orvosi és egyéb biotechnológiai fejlesztések és alkalmazások számára.
A tervezett top7 fehérje kísérletileg meghatározott szerkezete (PDB kód: 1QYS). A színskála az N-terminálistól a C-terminális felé változik, a terminálisokat N és C betűk jelölik. Az ábra a UCSF Chimera programmal készült (egy 3D-nyomtatóval készült modell a címlapon látható)
A 2024-es fizikai és kémiai Nobel-díjak között igen szoros kapcsolat látszik: a fizikai díjakat a ma használt mély neurális hálózatokon alapuló gépi tanulási rendszerek elvi alapjainak lefektetéséért ítélték oda, a kémiait pedig részben egy ebbe a kategóriába tartozó rendszer adott problémára történő sikeres alkalmazásáért adták. Az indoklás szerint David Baker a fehérjetervezésben elért, Demis Hassabis és John M. Jumper pedig a szerkezetpredikció területén felmutatott eredményeivel érdemelte ki a díjat – utóbbi két kutató a mesterséges intelligencián (MI) alapuló AlphaFold két vezető fejlesztője. Fontos ugyanakkor már most leszögezni, hogy egyrészt David Baker tevékenysége a fehérjeszerkezet-predikció területén is korszakalkotónak számít, valamint hogy az AlphaFold és a hozzá hasonló MI-alapú rendszerek jelenleg a fehérjetervezési eljárások szerves részét képezik.