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タンパク質構造予測のタイムライン
単一のタンパク質構造を解明するには、長年の研究と数万ドル規模の実験室での実験が必要でした。科学者たちはソフトウェアを用いてこの問題に取り組み始めました。
1994年：未解決 1995年：未解決 1996年：未解決 1998年：未解決 1999年：未解決 2000年：未解決 2002年：未解決 2003年：未解決 2004年：未解決 2006年：未解決 2007年：未解決 2008年：未解決 2010年：未解決 2011年：未解決 2012年：未解決 2014年：未解決 2015年：未解決 2016年：未解決
2018年：AlphaFold 1のブレイクスルー 2019年：研究継続 2020年：AlphaFold 2が実験的な精度に到達 2021年：35万個のタンパク質が解明 2022年：既知のすべてのタンパク質が解明（2億個以上）
24年間の試行錯誤 → AIによって4年で解決
解説
このタイムラインは、タンパク質の3次元構造を予測する研究の歴史を簡潔にまとめたものです。
- 1994年～2017年: 長い間、実験的な手法以外にタンパク質の構造を正確に予測する有効な手段はありませんでした。
- 2018年: DeepMindが開発したAlphaFold 1が大きな進歩を遂げ、タンパク質構造予測の精度が向上しました。
- 2020年: AlphaFold 2の登場により、実験的な精度でタンパク質構造を予測できるようになりました。
- 2021年～2022年: AlphaFold 2の急速な発展により、わずか2年の間に既知のすべてのタンパク質の構造が予測されました。
以下、海外の反応
- 名無しの外国人
個人的には、これが最もワクワクする進展だと思う。AlphaFoldの影響はすごく大きいよ。 - 名無しの外国人
タンパク質の折りたたみは、実用的には機械学習を使った力技で高精度に「解決」されているけど、理論的には100%の精度を持つ単一のアルゴリズムや言語がまだないから、完全には解決されてない。 - 名無しの外国人
>>2
そうだね、いまだにそれがどうしてそう折りたたまれるのか、全然わかってない。それがタンパク質折りたたみ問題の核心だと思う。「いろんな形の中で、なぜあの形を選ぶのか。」これはすごく結果に基づいたモデルで、それにも活用できる部分があると思う。 - 名無しの外国人
>>2
これは本当に大きなステップだけど、折りたたみはまだまだ解決されていないよ。実際には、動力学(タンパク質の折りたたみや反応の進行に関連する時間的な変化や運動)が最も重要な要素であることが多いんだ。 - 名無しの外国人
>>4
私にはそれが驚きなんだ。私たちは、彼らがどのように解決しようとしているのか、なぜ解決しようとしているのか、見当もつかない。しかしアルファフォールドにはある。
アルファフォールドがあらゆるタンパク質のフォールディングを予測できるのは、タンパク質のフォールディングを予測できる何かを発見したからだ。しかし、アルファフォールドには発見したことを説明する能力はない。英語でも、タンパク質の折りたたみ予測以外の言語でも、アルファフォールド自身を説明することはできないのだ - 名無しの外国人
今すぐ抜け毛を解決してくれ - 名無しの外国人
>>6
おお、慈悲を与えたまえ、機械の神よ。どうかこの禿げた我々に、豊かな髪を授けてください。
- 名無しの外国人
すべての既知のタンパク質は解明されていない。しかし、まだ解明にはほど遠い。 - 名無しの外国人
さあ、次は多鎖タンパク質と複雑なタンパク質相互作用のモデリングだ！それに、リガンドをさらに改良しよう！ - 名無しの外国人
>>9
私のような人々がFolding@Homeで提供してくれたオープンデータによって、AlphaFoldやその子孫がタンパク質の相互作用の仕組みを理解するのに十分なデータが得られ、もはや総当たり計算を必要としなくなることを期待している。それは医学における絶対的に驚くべき進歩になるだけでなく、私の毎月の電気代から100ドルも節約できるだろう！ - 名無しの外国人
>>10
研究していたときにFolding@Homeのデータを使わせてもらったけど、あなたの計算リソースには本当に感謝してるよ！データありがとう 🙂
動力学みたいなことにはまだ他の方法が必要だから、もう少しの間つけておいてください、お願いします！ - 投稿主
Claude 3.5 Sonnet（New）で作ったんだ。それが自動でコードを書いてこの図を作るのを見るのは、ちょっと怖かったよ。 - 名無しの外国人
>>12
ちゃんと正しいかどうか確認しなかったのが恐ろしい - 投稿主
>>13
その事例で起こった爆発的な進展を視覚的かつインパクトのある形で示すことを目的に、約30分で作成したんだ。細かい部分はこだわらなかった - 名無しの外国人
>>12この図はどうなっているんだ？
1997年、2001年、2005年……と4年ごとにジャンプしているし、矢印の方向は半分間違っているし、開始日はおそらくCASPと関係があるだろうし、CASPはむしろベンチマークだし、この分野の研究自体は何十年も前のものだし……。 - 名無しの外国人
>>15
確かにクールには見えるが、ちょっと見ただけでは、この図のデザインはどうなっているんだ？ - 名無しの外国人
これは馬鹿げてる。まるで2016年以前には何も起こらなかったかのようだね。Folding@homeを覚えてる？AlphaFoldは素晴らしいブレークスルーだけど、無から生まれたわけじゃない。デイビッド・ベイカーがジャンパーとハサビスとともにノーベル賞を受賞した理由があるんだ - 名無しの外国人
私たちは何種類のタンパク質を解明したの？ - 名無しの外国人
単鎖タンパク質の折りたたみは実質的に解決されている。ディープマインドが全ての5億種類の既知のタンパク質のデータセットを公開したと思う。
redditの『タンパク質フォールディングの物語： AGIのブレークスルーを垣間見る』より
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