Nobelprijs chemie voor spectaculair ontrafelen en 'voorspellen' van eiwitstructuren (+video)
De Nobelprijs voor Scheikunde 2024 gaat voor de helft naar David Baker van de University of Washington, in de VS “voor proteïneontwerp met de computer” en de andere helft gezamenlijk naar Demis Hassabis en John M. Jumper, beiden van Google DeepMind, Londen, VK “voor voorspelling van proteïnestructuren”
De Nobelprijs voor Scheikunde 2024 gaat over eiwitten, de ingenieuze chemische hulpmiddelen van het leven. David Baker is erin geslaagd om de bijna onmogelijke prestatie te leveren om geheel nieuwe soorten eiwitten te bouwen.
They cracked the code for proteins’ amazing structures
Demis Hassabis en John Jumper hebben een AI-model ontwikkeld om een 50 jaar oud probleem op te lossen: het voorspellen van de complexe structuren van eiwitten. Deze ontdekkingen hebben een enorm potentieel.
De diversiteit van het leven getuigt van de verbazingwekkende capaciteit van eiwitten als chemische hulpmiddelen. Ze controleren en sturen alle chemische reacties aan die samen de basis van het leven vormen. Eiwitten functioneren ook als hormonen, signaalstoffen, antilichamen en de bouwstenen van verschillende weefsels.
Sleutelen aan de bouwstenen van het leven
"Een van de ontdekkingen die dit jaar wordt erkend, betreft de constructie van spectaculaire eiwitten. De andere gaat over het vervullen van een 50 jaar oude droom: het voorspellen van eiwitstructuren op basis van hun aminozuursequenties. Beide ontdekkingen openen enorme mogelijkheden", zegt Heiner Linke, voorzitter van het Nobelcomité voor Scheikunde.
Eiwitten bestaan over het algemeen uit 20 verschillende aminozuren, die kunnen worden beschreven als de bouwstenen van het leven. In 2003 slaagde David Baker erin om met deze blokken een nieuw eiwit te ontwerpen dat anders was dan alle andere eiwitten. Sindsdien heeft zijn onderzoeksgroep de ene na de andere fantasierijke eiwitcreatie geproduceerd, waaronder eiwitten die kunnen worden gebruikt als farmaceutica, vaccins, nanomaterialen en kleine sensoren.
De tweede ontdekking betreft de voorspelling van eiwitstructuren. In eiwitten zijn aminozuren aan elkaar gekoppeld in lange strengen die opvouwen tot een driedimensionale structuur, die bepalend is voor de functie van het eiwit. Sinds de jaren 70 probeerden onderzoekers eiwitstructuren te voorspellen op basis van aminozuursequenties, maar dit was notoir moeilijk. Vier jaar geleden was er echter een verbluffende doorbraak.
AlphaFold2
In 2020 presenteerden Demis Hassabis en John Jumper een AI-model genaamd AlphaFold2. Met behulp hiervan konden ze de structuur voorspellen van vrijwel alle 200 miljoen eiwitten die onderzoekers hebben geïdentificeerd. Sinds hun doorbraak is AlphaFold2 gebruikt door meer dan twee miljoen mensen uit 190 landen. Onder de talloze wetenschappelijke toepassingen kunnen onderzoekers nu beter inzicht krijgen in antibioticaresistentie en afbeeldingen maken van enzymen die plastic kunnen afbreken.
Diagram van Orf 8 (coronavirus) zoals voorspeld door AlphaFold . Screenshot v&m uit de onderstaande video op yt
Het leven zou niet kunnen bestaan zonder eiwitten. Dat we nu eiwitstructuren kunnen voorspellen en onze eigen eiwitten kunnen ontwerpen, biedt, zo schrijft het Nobelcomité, de mensheid grootste voordelen.
.gif)
