알츠하이머성 치매·파킨슨·낭포성 섬유증 치료길 열렸다

구글 딥마인드, 단백질 3차 구조 예측 '알파폴드' 개발

페이스북 트위터 밴드 카카오스토리
[메디파나뉴스 = 서민지 기자] 알파고를 탄생시킨 구글 딥마인드(DeepMind)가 단백질의 3차 구조를 예측할 수 있는 새로운 AI 프로그램인 알파폴드(AlphaFold)를 개발했다.
 
이는 유전자 서열 기반으로 구조를 예측하는 것으로, 과학기술계에서 가장 어려운 과제 중 하나로 여겨졌던 단백질 접힘(Protein folding) 문제를 해결할 수 있는 프로그램이다.
 

단백질은 생명 유지에 필수적인 크고 복잡한 분자로, 우리 몸이 수행하는 거의 모든 기능(근육을 수축 시키거나, 빛을 감지하거나, 음식을 에너지로 전환하는 것 등)은 하나 이상의 단백질에 의해 이뤄지고 있다.
 
20개의 아미노산 조합으로 구성된 단백질은 아미노산 사이에서 꼬이거나 구부러지는데, 다양한 아미노산의 조합에 의해 단백질은 많은 수의 복잡한 구조를 형성하고 있다.
 
단백질이 채택한 3D 구조는 아미노산의 형태와 수에 의해 결정되며, 단백질의 형태는 인체 내에서 수행하는 역할을 결정한다. 예를 들어 인체의 면역체계를 구성하는 항체 단백질은 Y형의 독특한 구조로, 후크와 유사해 인체에 침입한 바이러스 및 박테리아를 붙잡아둘 수 있다.
 
때문에 단백질 구조를 예측하는 것은 인체 내에서 그 역할을 이해하고, 잘못 접힌 단백질로 인해 발생되는 질병(알츠하이머병, 파킨슨병, 낭포성 섬유증 등)의 진단 및 치료에 필수적이다.
 
생명공학정책연구센터는 "과학자들이 단백질의 형태를 예측할 수 있다면 단백질의 역할과 잘못 접혔을 때 발생되는 문제를 이해할 수 있다"면서 "질병을 치료하거나 생명현상 연구를 향상시키는 등 다양한 기능 수행을 위한 새로운 단백질 구조 설계가 가능하다"고 밝혔다.
 
특히 최근 개최된 단백질 구조예측 학술대회(CASP)에서 공개된 알파폴드는 43개 단백질 중 25개의 구조를 정확하게 예측해 1위를 차지했다.
 
이는 높은 수준의 정확도로 전체 단백질의 구조예측을 위해 신경망(neural network)과 그라디언트 디센트(gradient descent)의 두 가지 방법을 사용했으며, 유전자 서열로부터 단백질의 특성(아미노산 쌍 사이의 거리와 이들을 연결하는 화학결합 간의 각도)을 예측할 수 있도록 훈련된 신경망(deep neural networks)을 이용한 것이 특징이다.
 
딥마인드의 공동창업자이자 CEO인 Demis Hassabis는 "비록 단백질 접힘 문제를 완전히 해결하지 못했지만 이것은 첫 걸음이다. 좋은 시스템을 갖추고 있으며 아직 구현하지 못한 아이디어가 많이 있기 때문에 어렵지만 해결할 수 있을 것"이라고 앞으로의 개발 의지를 다졌다.
 
생명공학정책연구센터는 "딥마인드 인공지능을 통한 단백질 이해(단백질이 어떻게 접히는지 예측)를 통해 과학 및 의학 발전에 기여할 것으로 기대된다"고 밝혔다.
<ⓒ 2019 메디파나뉴스, 무단 전재 및 배포 금지>
'대한민국 의약뉴스의 중심' 메디파나뉴스
페이스북 트위터 밴드 카카오스토리 이메일 기사목록 인쇄
기사속보

이 분야 주요기사

독자의견
메디파나 클릭 기사
  1. 1 지자체 공보의-방문간호사 연계… 醫 "편법적 원격의료 시도"
  2. 2 제2의 고어社 사태 방지… "의료기기도 안정공급협의회 마련"
  3. 3 인공유방 보형물 희귀암… 학회 "증상 발생시 바로 보고"
  4. 4 HIV 신속검사·자가 검사키트 상용화 '효과 굿', 조기발견율↑
  5. 5 "의료+VR 현실로"‥VR 행동치료, 신의료기술 추진
  6. 6 9개 제약지주사, 상반기 실적은?‥기업간 `희비교차`
  7. 7 "수익 약화에도 신약개발 지속"‥R&D투자 9.7%↑
  8. 8 "한의사 리도카인 사용 가능" 선언에 醫 '부글부글'
  9. 9 상장제약사, 매출 4.9% 성장‥영업익 줄줄이 하락
  10. 10 DDS 시장규모 확대 전망…도네페질 패취제 아이큐어 '관심'
독자들이 남긴 뉴스댓글
포토
블로그
등록번호 : 서울아 00156 등록일자 : 2006.01.04 제호 : 메디파나뉴스 발행인 : 조현철 발행일자 : 2006.03.02 편집인:김재열 청소년보호책임자:최봉선
(07207)서울특별시 영등포구 양평로21가길 19, B동 513호(양평동 5가 우림라이온스벨리) TEL:02)2068-4068 FAX:02)2068-4069
Copyright⒞ 2005 Medipana. ALL Right Reserved