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フォールドタンパク質が病気の治療に役立つ「Foldit」ビデオゲーム

フォールドタンパク質が病気の治療に役立つ「Foldit」ビデオゲーム
フォールドタンパク質が病気の治療に役立つ「Foldit」ビデオゲーム
フォールディット

タンパク質を最適な三次元形状に導くためのよりよい方法を見つけるのは、ビデオ ゲーマーに任せましょう。

科学誌「ネイチャー」は、無料で入手できるゲームをプレイし、アミノ酸がどのように理想的な形に変形するかを解明するように設計された自動コンピュータルーチンと対戦した結果、ビデオゲーマーがコンピュータよりも優れたタンパク質の折り畳み方をして最高得点を獲得したと報告している。

「Foldit」(またはFold.it)と呼ばれるこのゲームは、ワシントン大学で2年間の生化学とコンピュータサイエンスの学習成果を結集したものです。その目標はシンプルです。ビデオゲーマーの知力を活用して、タンパク質をより良く、より速く折り畳む方法を開発することです。

「科学界ではFolditのことは以前から知られており、誰もが素晴らしいアイデアだと考えていました」と、ワシントン大学のコンピュータサイエンスおよびエンジニアリング准教授であるゾラン・ポポビッチ氏はプレス声明で述べています。「しかし、ほとんどの科学者の頭の中にあった真に根本的な疑問は、『Folditはどのような成果を生み出すのか?それが何か有用なことをしているという証拠はあるのか?』でした。」

「この論文が、傍観していた多くの人々を納得させ、科学的発見ゲームというジャンル全体が本格的に普及することを願っています。」

なぜタンパク質が折り畳まれるのか?それは、タンパク質が筋肉の栄養源となり、脳内で身体を制御する信号を運ぶのに役立つからです。そして、不適切な折り畳みは不活性な、あるいは誤って折り畳まれたタンパク質を生み出し、アレルギーから様々な神経変性疾患に至るまで、あらゆる疾患と関連しています。タンパク質がどのように折り畳まれるべきかを理解することは、研究者がタンパク質構造を予測し、標的とする上で役立ちます。

Folditはテトリスに似たゲームで、プレイヤーは側鎖を揺らし、骨格を揺らし、ロックとバンドをクリアすることで、実際にタンパク質を折り畳むことになります。そして、リスクテイクと長期予測を必要とする問題を解く際、人間はコンピューターよりも著しく優れた成績を収めることが判明しました。これらはどちらも、タンパク質の折り畳みを高速化するために必要な要素です。

Foldit の「概要」ページによると、「自由度が非常に高いため、小さなタンパク質でも折り畳み方の数は天文学的な数になります。」

膨大な数の構造の中からどれが最適なのかを解明することは、今日の生物学における最も困難な問題の一つと考えられており、現在の手法ではコンピューターでさえも多大な費用と時間がかかります。Folditは、人間のパズルを解く直感を活用し、人々が競い合いながら最適なタンパク質を折り畳むことで、タンパク質の構造を予測しようと試みています。

SETI@homeを覚えていますか? 昔は古いデスクトップで昼夜を問わずそのアプリを実行していましたが、正直に言えば、地球外からの電話かどうかを確認するためというよりは、私の新しいプロセッサがカリフォルニア大学バークレー校の分析アルゴリズムをどれほど高速に処理できるかに感心するためでした。

受動的な「虚栄心」のためのエイリアンスキャンか、それとも神経変性疾患の緩和、あるいは実際に治癒を目的とした能動的なタンパク質解読か?ゲーマーにとって、これは選択肢になりそうにありませんね。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.