Giải Nobel Hóa học: thiết kế protein bằng tính toán và dự đoán cấu trúc protein

• Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã quyết định trao Giải Nobel Hóa học năm 2024
  • David Baker: Đại học Washington, Seattle, Hoa Kỳ và Viện Y khoa Howard Hughes, Hoa Kỳ
    • Được trao giải cho "thiết kế protein bằng tính toán"
  • Demis Hassabis và John M. Jumper: Google DeepMind, London, Vương quốc Anh
    • Đồng nhận giải cho "dự đoán cấu trúc protein"

Giải mã cấu trúc đáng kinh ngạc của protein

• Giải Nobel Hóa học năm 2024 nói về protein, công cụ hóa học của sự sống

  • David Baker đã thành công trong việc thiết kế những loại protein hoàn toàn mới
  • Demis Hassabis và John Jumper đã phát triển một mô hình AI giải quyết bài toán 50 năm tuổi về dự đoán cấu trúc phức tạp của protein
  • Những khám phá này mang trong mình tiềm năng to lớn

• Protein điều tiết và thúc đẩy các phản ứng hóa học, đồng thời hoạt động như hormone, chất truyền tín hiệu, kháng thể và thành phần cấu tạo của nhiều loại mô

  • Năm 2003, David Baker đã thành công trong việc thiết kế protein mới
  • Từ đó, nhóm nghiên cứu của ông tiếp tục phát triển các protein có thể được dùng làm dược phẩm, vaccine, vật liệu nano và các cảm biến nhỏ

• Khám phá thứ hai liên quan đến dự đoán cấu trúc protein

  • Năm 2020, Demis Hassabis và John Jumper đã công bố mô hình AI mang tên AlphaFold2
  • Với mô hình này, các nhà nghiên cứu có thể dự đoán gần như toàn bộ 200 triệu cấu trúc protein đã được xác nhận
  • AlphaFold2 đang được dùng để hiểu cơ chế kháng kháng sinh và tạo hình ảnh enzyme có thể phân hủy nhựa

Minh họa

• Các hình minh họa có thể được sử dụng cho mục đích phi thương mại
  • Protein có thể được tạo thành từ vài chục đến vài nghìn axit amin
  • Cách AlphaFold2 hoạt động
  • Top7, protein đầu tiên hoàn toàn khác với các protein đã tồn tại
  • Protein được phát triển bằng chương trình Rosetta của Baker
  • Cấu trúc protein được xác định bằng AlphaFold2

Thông tin bổ sung về giải thưởng năm nay

• Bối cảnh khoa học phổ thông: hé lộ bí mật của protein thông qua điện toán và trí tuệ nhân tạo
• Bối cảnh khoa học: thiết kế protein bằng tính toán và dự đoán cấu trúc protein

Tóm tắt của GN⁺

• Giải Nobel Hóa học năm 2024 ghi nhận những khám phá đột phá trong thiết kế protein và dự đoán cấu trúc
• Nghiên cứu của David Baker đã mở ra khả năng thiết kế protein mới, có thể tạo ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực dược phẩm và công nghệ nano
• AlphaFold2 đã thay đổi mô hình tư duy về dự đoán cấu trúc protein, qua đó đóng góp lớn cho nghiên cứu khoa học sự sống
• Những khám phá này có tiềm năng thúc đẩy nhanh sự phát triển của khoa học sự sống và góp phần giải quyết các vấn đề về sức khỏe con người cũng như môi trường