David Baker, Demys Hassabis i John Jumper zostali laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie chemii za rok 2024 za komputerowe projektowanie białek i przewidywanie ich struktury. Uroczystość ogłoszenia laureatów można oglądać na żywo na stronie internetowej Komitetu Noblowskiego. Oficjalny komunikat prasowy zawiera więcej informacji na temat badań naukowców. Uroczystość wręczenia nagród odbędzie się 10 grudnia w Sztokholmie.
Tegoroczną nagrodę przyznano za dwa różne odkrycia. David Baker z University of Washington otrzyma pierwszą połowę nagrody. W 2003 roku opublikował pracę na temat syntezy białka, które nie ma analogów w naturze. Do zaprojektowania modelu Baker wykorzystał program Rosetta, który przewidywał sekwencję aminokwasów w białku na podstawie jego trójwymiarowej struktury. Sekwencję tę zsyntetyzowali chemicy w laboratorium, a rezultatem było sztuczne białko. Okazało się, że w ten sposób można tworzyć białka wiążące się z wcześniej wybranymi ligandami. Bakerowi udało się również zsyntetyzować kilka nienaturalnych enzymów, które katalizują reakcje retro-aldolowej kondensacji i uwalniania izoksazoli. Później podejście opracowane przez Bakera nazwano projektowaniem białek de novo.
Drugą połowę nagrody podzielą między siebie twórcy algorytmu AlphaFold, Demys Hassabis i John Jumper. Hassabis założył firmę DeepMind, która zajęła się opracowaniem programu pozwalającego przewidywać strukturę białka na podstawie sekwencji aminokwasów. W 2018 roku jego zespół wygrał międzynarodowy konkurs CASP na modelowanie strukturalne białek. Algorytm uczenia maszynowego AlphaFold opracowany przez Hassabisa pozwolił na przewidywanie trójwymiarowych struktur białek z rekordową dokładnością: znalezione struktury pokrywały się z uzyskanymi eksperymentalnie w około 60 procentach.
W 2020 roku Hassabis wraz z Johnem Jumperem, który dołączył do zespołu programistów, zaprezentowali na konkursie drugą wersję algorytmu AlphaFold 2. Wynik był jeszcze lepszy: uzyskane struktury były praktycznie nie do odróżnienia od tych, które uzyskano za pomocą czasochłonnej rentgenowskiej analizy strukturalnej. W ten sposób naukowcom udało się rozwiązać jeden z najważniejszych problemów biochemii: nauczyli się wiarygodnie przewidywać strukturę białek na podstawie sekwencji aminokwasów. Więcej na temat działania AlphaFold możesz przeczytać w naszym materiale „Zgadywanie gąszczu białek”.
W tym roku prognoza Clarivate się sprawdziła: laureaci znaleźli się na liście najczęściej cytowanych naukowców. Na liście znalazł się również Kazunari Domen, badacz fotokatalitycznego rozkładu wody. Trzecie miejsce na liście zajęli Roberto Carr i Michele Parrinello. Opracowali jedną z najpopularniejszych metod obliczania dynamiki molekularnej. Więcej o kandydatach do pozostałych tegorocznych nagród można przeczytać w tekście „Kolejka po Nobla”.
W 2023 roku trzej naukowcy – Mungy Bawenda, Louis Bruce i Aleksiej Ekimow – zostali laureatami Nagrody Nobla. Otrzymali nagrodę za odkrycie i badanie kropek kwantowych — krystalicznych cząstek półprzewodnikowych o rozmiarze kilku nanometrów. Więcej o tym, co zrobił każdy z laureatów, opowiedzieliśmy w tekście „Schrödinger w telewizji”.
W 2022 roku nagrodą podzielili się Caroline Bertozzi, Morten Meldahl i Barry Sharpless. Zajmowali się rozwojem reakcji kliknięć – przemian organicznych, które zachodzą z bardzo dużą wydajnością i nie wymagają skomplikowanych technik eksperymentalnych. O tym, jak laureaci najpierw odkryli reakcje „kliknięcia”, a następnie zastosowali je do badania błon komórkowych, można przeczytać w naszym materiale „Kliknij – i gotowe”.