スウェーデン王立科学アカデミーは9日、2024年のノーベル化学賞をDavid Bakerに授与することを発表し、タンパク質設計における貢献を称えました。もう半分はDemis HassabisとJohn M. Jumperに共同授与され、タンパク質構造の予測における貢献が認められました。

ノーベル賞の公式ウェブサイトによると、今年の三人のノーベル化学賞受賞者は、タンパク質の驚異的な構造の謎を解き明かしました。2024年のノーベル化学賞のテーマはタンパク質−生命の精巧な化学ツールです。化学賞受賞者のBakerは、ほとんど不可能なタスクを達成し、新しいタンパク質を設計しました。

共同受賞者のHassabisとJumperは、50年の歴史のある問題を解決するためにAIモデルAlphaFold2を開発しました：タンパク質の複雑な構造を予測する。

HassabisとJumperはGoogle DeepMindに勤務しており、昨日のノーベル物理学賞は「AIの父」と呼ばれる人に授与されました。これにより、ノーベル賞が人工知能に対して強い関心を持っていることが再度明らかになりました。

David Baker：タンパク質の計算設計、人類の健康開拓

Bakerはシアトルで生まれ、1984年にハーバード大学で学士号を取得し、1989年にカリフォルニア大学バークレー校で生化学の博士号を取得しました。現在、ワシントン大学のタンパク質設計研究所所長を務めています。

その他、自然界に未だに存在しない新しいタンパク質を設計するための技術により、2020年科学ブレイクスルー賞生命科学賞を受賞し、生成型AIを初めて使用して新しい抗体を設計し、AIがタンパク質を設計するために抗体医薬市場に進出する可能性があります。

彼はまた、タンパク質設計分野の「パイオニア的な」存在と呼ばれ、DeepMindよりも早く予測およびタンパク質の三次元構造を設計する方法を提案し、AlphaFoldよりも前のタンパク質構造設計アルゴリズムであるRoseTTAFoldを開発しました。

彼の研究チームは、薬物、ワクチン、ナノ材料、およびマイクロセンサーに使用できる想像力豊かなタンパク質を次々に生み出しました。

ベイカーは受賞記者会見で次のように述べています:「タンパク質設計は世界を健康、医学、および技術分野でより良いものにすることができ、その点について非常に興奮しています。」

授賞式が終わった後、記者が彼に好きなタンパク質があるか尋ねると、彼は「私はすべてのタンパク質が好きです、お気に入りを選ぶことはしたくありません。」と答えました。

「タンパク質は生命を可能にする分子です。」ノーベル化学賞委員会の議長Heiner Linkeは、Bakerの貢献について語る際に述べています:

「彼が開発した計算ツールは今、科学者たちが新しい形状と機能を持つ新しいタンパク質を設計することを可能にし、人類の最大の繁栄のために無限の可能性を切り開いています。」

AlphaFold2：AIがタンパク質の折りたたみの難問を解明

Hassabisは1976年にロンドンで生まれ、ケンブリッジ大学でコンピューターサイエンスを専攻して卒業しました。2010年、Hassabisは他の人々と共にDeepMindを創設し、そして4年後、Googleがこの会社を6.5億ドルで買収しました。

DeepMindの目標は、人間の脳ができることを実行できる汎用人工知能を構築することです。その会社は、この目標を達成するのに役立つ他の技術も探求しており、そのうちの1つがAlphaFoldです。

Jumperは米国で生まれ、2017年に研究員としてこの研究所に加わり、Hassabisらと共にAlphaFoldの研究に取り組みました。

2020年、Demis HassabisとJohn JumperはAlphaFold2という名前のAIモデルを提案しました。それにより、2億種類ものほぼすべてのタンパク質の構造を研究者の発見に基づいて予測することができます。

委員会は受賞論文で述べています：

彼らが突破を達成して以来、AlphaFold2は190以上の国から200万人を超える人々に使用されています。多くの科学的応用の中で、研究者たちは今や抗生物質耐性をよりよく理解し、プラスチックを分解できる酵素を作成できるようになりました。

AlphaFold2は、タンパク質のアミノ酸配列からタンパク質の3D構造を直接予測することができ、原子レベルの精度に達するため、50年間人類を悩ませてきたタンパク質折り畳みの課題が解決され、基本的な生物学プロセスの理解が迅速に進展し、薬物設計が促進されています。

このモデルが現れる前は、科学者たちは1つのタンパク質の形状を正確に特定するのに数か月から数十年かかりましたが、AlphaFold2ではその作業を数時間または数分で完成することができます。

2024年5月、JumperのチームはAlphaFold3をリリースし、タンパク質以外にもDNAやRNAなどの他の分子を予測できる。以前のバージョンとは異なり、AlphaFold3はオープンソースではない。

昨年、ノーベル化学賞はMoungi Bawendi、Louis Brus、Aleksey Ekimovに授与され、彼らが「量子ドット」と呼ばれる微小粒子を発見したことを称えた。量子ドットは現在、タブレットのスクリーンや発光ダイオード（ledオプトエレクトロニクス）などで広く使用されています。