健康

タンパク質構造ビッグデータの「分類ハイウェイ」が開通…疾患研究のあり方を変える[과학을읽다]

ソウル大学のマーティン・シュタイネッガー教授のチームが高速解析プラットフォーム「FoldMason」を開発従来よりも最大 1000 倍高速に構造を調整... Published in Science 数十億年にわたるタンパク質の進化を追跡できる高速解析技術を国内の研究者らが開発した。人工知能（AI）技術の発展により、膨大なタンパク質の構造データを正確に比較・分析する道が開かれ、病気の原因解明や新薬開発の研究が飛躍的にスピードアップすると期待されています。科学情報通信部は、ソウル大学生命科学部のマーティン・シュタイネッガー教授の研究チームが、大規模なタンパク質構造ビッグデータに基づく超高速かつ高精度の多重アラインメント解析プラットフォーム「FoldMason」を開発したと発表した。この研究結果は、世界で最も権威のある学術誌であるサイエンスに掲載されました。 タンパク質の立体構造を重ね合わせて比較・分類する可視化画像。ソウル大学の研究者らが開発した「FoldMason」は、大規模なタンパク質構造データを超高速で解析できる。ゲッティイメージバンク提供 元のアイコンを表示 AIが生み出すタンパク質の洪水…「比較」がネックだったタンパク質は、アミノ酸が折りたたまれて形成される三次元構造を通じて生物学的機能を果たします。この構造がどのように進化したのかを理解することは、病気や老化の原因を解明する鍵となります。 近年、AIを活用したタンパク質の構造予測技術の進歩により、大量の構造データが得られるようになりましたが、それらの比較や位置合わせの速度と精度が課題となっていました。特に「トワイライトゾーン」領域は、タンパク質間の類似性が非常に低く、既存の手法では解析がほぼ不可能であり、長らく研究の限界として残されていました。構造とシーケンスの組み合わせで最大1000倍の加速このボトルネックを解決するために、シュタイネッガー教授のチームは、タンパク質の三次元構造情報とアミノ酸配列情報を統合して解析する新しいソフトウェア「FoldMason」を開発した。このプラットフォームは、高精度を維持しながら、既存の構造アライメント技術よりも 100 倍から最大 1,000 倍の速度を実現します。これにより、数十万のタンパク質構造を一度に比較することができ、これまでアクセスが難しかったトワイライトゾーンを含むほぼすべてのタンパク質ファミリーの大規模な進化解析が可能となった。研究チームはFoldMasonを用いて、ウイルスに応答するコアタンパク質の構造設計図が、人間や細菌など全く異なる生命体においても数十億年にわたって維持されていることを確認した。 研究を主導したソウル大学生命科学部のマーティン・シュタイネッガー教授は「今回の成果は、タンパク質の進化を大規模に追跡する新たな道を開くもの」とし、「疾患関連タンパク質の構造の違いを正確に分析することで、新たな創薬標的の発見につながるだろう」と述べた。本研究は、科学技術情報通信省の優秀新研究支援トラックを通じて実施されました。ドイツのシュタイネッガー教授やオーストラリアの韓国基礎科学研究院研究員キャメロン・ギルクリストら世界的人材が国内の研究環境で世界トップクラスの成果を生み出した例という点でも意義がある。 キム・ジョンファ記者 [email protected] 必見の重大ニュース 「従業員全員が解雇される。」 AI が再びオールインしました… 16,000… マスク領域 #タンパク質構造ビッグデータの分類ハイウェイが開通疾患研究のあり方を変える과학을읽다