Białka zmieniające kształt: Przełom napędzany przez AI rewolucjonizuje biotechnologię

„Ten przełom nie tylko kwestionuje wcześniejsze koncepcje dotyczące ograniczeń inżynierii białek, ale także zwiastuje przyszłość, w której funkcje biologiczne można dostosowywać z precyzją zbliżoną do programowania oprogramowania” – mówi profesor Tanja Kortemme. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) osiągnęli przełomowy kamień milowy, konstruując białka zmieniające kształt. Ta innowacja obiecuje zmienić medycynę, rolnictwo i nauki o środowisku. Opublikowane w „Science” badanie UCSF szczegółowo opisuje projekt syntetycznych białek zdolnych do odwracalnych zmian kształtu, naśladujących naturalne białka. Zespół pod kierownictwem profesor Kortemme wykorzystał sztuczną inteligencję, w szczególności program AlphaFold2, do przewidywania struktur fałdowania białek z niespotykaną dotąd dokładnością. Pozwoliło im to na zaprojektowanie modułu białkowego, który może „kołysać się” i wiązać jony wapnia, wywołując przesunięcia konformacyjne. Zaprojektowane białka mają ogromny potencjał. W medycynie mogą prowadzić do nowej generacji biosensorów, które reagują na biomarkery chorób, wyzwalając wczesne sygnały ostrzegawcze lub terapie celowane. W rolnictwie białka te mogą zwiększyć odporność roślin na stresy środowiskowe, poprawiając plony. Ponadto mogą być wykorzystywane w zastosowaniach środowiskowych do degradacji zanieczyszczeń lub inspirowania samonaprawiających się materiałów.