https://singularityhub.com/2022/03/24/this-algorithm-designs-proteins-from-scratch-to-accelerate-drug-discovery/
우리의 삶을 통제하는 단백질은 굴러가는 회전목마와 같습니다. 각각은 얽힌 독특한 모양을 가지고 있으며 표면에 뾰족한 측면 가지가 있습니다. 구석구석에 숨어 있는 자물쇠는 우리의 가장 악명 높은 적(암, 당뇨병, 감염 또는 노화)과 싸울 수 있는 열쇠입니다. 올바른 열쇠를 찾을 수만 있다면 말이죠.
범용 키 메이커가 생겼습니다. 오늘 네이처 에 발표된 연구에서 워싱턴 대학의 데이비드 베이커 박사가 이끄는 팀은 이러한 표적을 처음부터 잠금 해제하는 작은 단백질 키를 설계하는 알고리즘을 개발했습니다. 상아탑을 추구하는 것과는 거리가 먼 이 알고리즘은 우리 시대의 가장 머리를 긁는 약물 발견 문제 중 하나를 해결했습니다. 단백질 자물쇠의 구조만을 기반으로 약물을 설계할 수 있습니까?
그들은 단지 어떤 약에 대해 말하는 것이 아닙니다. 팀은 Tylenol과 같은 작은 분자에 초점을 맞추는 대신 "결합제"라고 불리는 단백질과 같은 분자에 관심을 돌렸습니다. 이국적으로 들릴지 모르지만 당신은 그들을 알고 있습니다. 단클론항체는 심각한 코비드-19 사례를 치료하는 데 핵심적인 한 가지 예입니다. 그것들은 또한 암에 대한 우리의 최고의 무기들 중 일부입니다. 그러나 이러한 치료용 거인은 세포에 터널을 뚫는 데 어려움을 겪고 있으며 제조하기 어렵고 널리 사용하기에는 종종 엄청나게 비쌉니다.
대안은 어떻습니까? 우리는 현대 계산의 힘을 활용하여 유사하지만 더 작거나 더 효과적인 약물을 설계할 수 있습니까?
Baker 팀의 연구에 따르면 대답은 '예'입니다. 12개 단백질 표적에 대해 거의 50만 개에 달하는 후보 바인더 구조를 스크리닝한 이 알고리즘은 이전 시도에 비해 최소한의 계산 능력을 사용하고 잠재적 히트를 강조하여 작업에 착수했습니다. 또한 바인더가 목표물을 보다 효율적으로 잡을 수 있도록 하는 "치트 코드"도 발견했습니다.
핵심은 다음과 같습니다. 이전 도구와 달리 소프트웨어는 바인더 "키"를 처음부터 엔지니어링하기 위해 대상 단백질의 구조만 필요했습니다. 이전 시도에 비해 훨씬 간단한 접근 방식입니다. 그리고 단백질이 우리 내부의 생물학적 세계를 운영하기 때문에 새로운 소프트웨어 키 제작자가 세포 분자 생활의 비밀을 풀고 문제가 생겼을 때 개입할 수 있다는 것을 의미합니다.
Baker는 "당신이 원하는 모든 분자 표적에 단단하고 구체적으로 결합하는 새로운 단백질을 생성하는 능력은 약물 개발 및 분자 생물학의 패러다임 전환입니다."라고 말했습니다.
우리의 삶을 통제하는 단백질은 굴러가는 회전목마와 같습니다. 각각은 얽힌 독특한 모양을 가지고 있으며 표면에 뾰족한 측면 가지가 있습니다. 구석구석에 숨어 있는 자물쇠는 우리의 가장 악명 높은 적(암, 당뇨병, 감염 또는 노화)과 싸울 수 있는 열쇠입니다. 올바른 열쇠를 찾을 수만 있다면 말이죠.
범용 키 메이커가 생겼습니다. 오늘 네이처 에 발표된 연구에서 워싱턴 대학의 데이비드 베이커 박사가 이끄는 팀은 이러한 표적을 처음부터 잠금 해제하는 작은 단백질 키를 설계하는 알고리즘을 개발했습니다. 상아탑을 추구하는 것과는 거리가 먼 이 알고리즘은 우리 시대의 가장 머리를 긁는 약물 발견 문제 중 하나를 해결했습니다. 단백질 자물쇠의 구조만을 기반으로 약물을 설계할 수 있습니까?
그들은 단지 어떤 약에 대해 말하는 것이 아닙니다. 팀은 Tylenol과 같은 작은 분자에 초점을 맞추는 대신 "결합제"라고 불리는 단백질과 같은 분자에 관심을 돌렸습니다. 이국적으로 들릴지 모르지만 당신은 그들을 알고 있습니다. 단클론항체는 심각한 코비드-19 사례를 치료하는 데 핵심적인 한 가지 예입니다. 그것들은 또한 암에 대한 우리의 최고의 무기들 중 일부입니다. 그러나 이러한 치료용 거인은 세포에 터널을 뚫는 데 어려움을 겪고 있으며 제조하기 어렵고 널리 사용하기에는 종종 엄청나게 비쌉니다.
대안은 어떻습니까? 우리는 현대 계산의 힘을 활용하여 유사하지만 더 작거나 더 효과적인 약물을 설계할 수 있습니까?
Baker 팀의 연구에 따르면 대답은 '예'입니다. 12개 단백질 표적에 대해 거의 50만 개에 달하는 후보 바인더 구조를 스크리닝한 이 알고리즘은 이전 시도에 비해 최소한의 계산 능력을 사용하고 잠재적 히트를 강조하여 작업에 착수했습니다. 또한 바인더가 목표물을 보다 효율적으로 잡을 수 있도록 하는 "치트 코드"도 발견했습니다.
핵심은 다음과 같습니다. 이전 도구와 달리 소프트웨어는 바인더 "키"를 처음부터 엔지니어링하기 위해 대상 단백질의 구조만 필요했습니다. 이전 시도에 비해 훨씬 간단한 접근 방식입니다. 그리고 단백질이 우리 내부의 생물학적 세계를 운영하기 때문에 새로운 소프트웨어 키 제작자가 세포 분자 생활의 비밀을 풀고 문제가 생겼을 때 개입할 수 있다는 것을 의미합니다.
Baker는 "당신이 원하는 모든 분자 표적에 단단하고 구체적으로 결합하는 새로운 단백질을 생성하는 능력은 약물 개발 및 분자 생물학의 패러다임 전환입니다."라고 말했습니다.
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