北京時間2024年10月9日午後、ディープマインド社の2人の科学者、デミス・ハサビス氏とジョン・M・ジャンパー氏は、タンパク質構造を正確に予測できる人工知能ツール「AlphaFold」の開発により、「タンパク質構造の予測への貢献」により、2024年ノーベル化学賞の半分を授与された。

技術の進歩に伴い、科学者の生命科学への理解は絶えず深まっています。タンパク質はあらゆる生物におけるあらゆる生物学的プロセスの基盤です。AlphaFoldはこれまでに2億種類以上のタンパク質の構造を予測しており、これは科学界で知られているほぼすべてのカタログ化されたタンパク質に相当します。McGeehan博士が述べたように、「私たちが何ヶ月も何年もかけて行っていた作業を、AlphaFoldはたった1週間で成し遂げたのです。」

このような背景の下、AlphaFoldは核膜孔複合体（NPC）の研究において重要な役割を果たし、そのほぼ完全な構造の構築に貢献してきました。NPCはヒト細胞内で最大級の複合体の一つであり、核と細胞質間の輸送に不可欠です。その巨大なサイズと複雑さのため、これまでの研究は多くの課題に直面してきました。この課題に対処するため、複数の国の研究機関の科学者たちはAlphaFoldとクライオ電子顕微鏡を組み合わせ、NPCの機能、生合成、そして制御の理解に極めて重要な進歩を遂げました。

ヒト核膜孔複合体モデル

AlphaFoldは、地球規模の主要課題の解決にも期待されています。プラスチック汚染への対策や世界の食糧供給の確保を目的とした研究にも応用可能です。

統計によると、プラスチックの約91%はリサイクルされず、大部分が埋め立て地に廃棄され、かなりの部分が海洋汚染につながっています。研究者たちは、プラスチック分解酵素の構築と同定を加速させるためにAlphaFoldを利用しています。AlphaFoldを使用することで、酵素構造の予測にかかる時間を短縮し、プラスチック汚染危機への対応に多くの時間を費やすことができます。

現在、世界の農作物収穫量の最大40%が害虫や病気によって毎年失われています。これは毎年数十億トンもの食料が失われることに相当し、世界の食料安全保障に深刻な脅威をもたらしています。世界中の研究者は、AlphaFoldを用いて科学研究を加速させ、植物の病害耐性を高めています。将来的には、この研究は世界の食料供給の保護に貢献するでしょう。

AlphaFoldは、マラリアやパーキンソン病との闘いの加速、薬剤耐性菌との闘い、薬剤の設計、さらには脆弱な種の保護に至るまで、生物学のほぼあらゆる分野に応用可能です。AlphaFoldはすでに大きな影響を与えています。DeepMindの究極の願いは、AlphaFoldが人類の生物界に対する理解を変革することに貢献することです。