Биология

Компьютерную игру использовали для разработки новых белков

Интерфейс игры Foldit

Команда исследователей усовершенствовала игру-головоломку Foldit. Теперь люди, играющие в нее, могут не только узнавать структуру уже известных белков, но и создавать новые, не существующие в природе, которые могут быть воссозданы в реальности. Статья ученых опубликована в журнале Nature.

«Разработка совершенно новых белков, которые не существовали в природе, долгое время была нашей целью. И вот полученный нами в ходе исследования набор результатов показывает, что это реально», — заявил один из авторов исследования, доцент Северо-Восточного университета (Бостон) Сет Купер.

Созданная учеными игра называется Foldit. Она представляет собой головоломку, в которой игрокам предлагается свернуть молекулу белка, следуя трем правилам: избежать пустот, чтобы молекулы воды не смогли проникнуть в структуру, не дать гидрофобным концам касаться молекул воды (и обеспечить контакт с водой для гидрофильных концов) и не дать атомам подойти слишком близко друг к другу.

Благодаря игровому процессу игроки Foldit помогли определить структуру связанного с возникновением ВИЧ белка и улучшили активность полезных ферментов. До сих пор, однако, участники buhs могли взаимодействовать только с уже существующими белками. Не было никакого способа создать новые.

Для того чтобы превратить Foldit в платформу для конструирования белков, исследователи зашифровали биохимическое знание в игру. Таким образом, дизайнерские молекулы, которые хорошо зарекомендовали себя в головоломке, с большей вероятностью сложатся так, как предполагалось в реальном мире.

«Мы не давали (игрокам Foldit, — прим. Indicator.Ru) никаких лекций или не говорили им что-либо читать. Вместо этого мы изменили код, который запускал игру на протяжении многих лет», — рассказал старший соавтор статьи, доцент кафедры компьютерных наук в Университете Массачусетса в Дартмуте Фирас Хатиб.

Научные работники испытали 146 протеинов, сконструированных игроками Foldit, в лаборатории. 56 из них оказались стабильными, и это позволяет предположить, что игроки произвели некоторые реалистичные белки. Исследователи собрали достаточные данные дли четырех из этих новых молекул для того чтобы показать, что конструкции приняли предсказанные людьми структуры.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.