노벨 화학상 데이비드 베이커와 하사비스 및 점퍼 수상, 단백질 설계와 AI 구조 예측 공로

스웨덴 왕립과학원은 수요일 스톡홀름에서 미국 워싱턴대학교의 데이비드 베이커 교수와 구글 딥마인드의 데미스 하사비스 최고경영자, 존 점퍼 수석 연구원에게 2024년 노벨 화학상을 수여한다고 공식 발표하며 생명과학의 새 장을 열었습니다.

이번 상의 절반은 계산 단백질 설계를 개척한 데이비드 베이커 교수에게 수여되었으며, 나머지 절반은 인공지능 모델 '알파폴드2'를 통해 아미노산 서열로부터 3차원 단백질 구조를 정확하게 예측해 낸 하사비스와 점퍼 박사가 공동으로 수상했습니다.

컴퓨터 알고리즘을 통한 맞춤형 신규 단백질 설계의 개척

데이비드 베이커 교수는 컴퓨터 소프트웨어 '로제타'를 개발하여 자연계에 존재하지 않던 완전히 새로운 단백질을 설계하는 위업을 달성했습니다. 2003년 이후 그의 연구팀은 정밀 표적 치료제, 환경 센서, 바이러스 억제제로 작동하는 다양한 합성 단백질을 개발했습니다.

한편 아미노산 사슬이 복잡한 3차원 입체 구조로 접히는 원리를 밝혀내는 일은 지난 50년간 전 세계 생물학자들을 괴롭혀 온 거대한 난제였습니다. 2020년 하사비스와 점퍼가 공개한 알파폴드2는 현재까지 알려진 약 2억 개에 달하는 모든 단백질의 구조를 원자 수준에서 예측해 냈습니다.

“One of the discoveries being recognised this year concerns the construction of spectacular proteins. The other is about fulfilling a 50-year-old dream: predicting protein structures from their amino acid sequences.” — Heiner Linke, Chair of the Nobel Committee for Chemistry

알파폴드2가 마침내 풀어낸 50년 묵은 분자생물학 난제

이 두 혁신의 파급력은 전 세계 과학계를 뒤흔들었습니다. 190개국 200만 명 이상의 연구자가 알파폴드 공개 데이터베이스를 활용하여 항생제 내성 극복, 플라스틱 분해 효소 설계, 난치병 신약 개발 등의 연구 속도를 획기적으로 끌어올리고 있습니다.

노벨 위원회는 컴퓨터를 통한 단백질 창조와 인공지능 기반 구조 예측의 융합이 기초 화학과 응용 의학을 긴밀하게 결합시키며 맞춤형 백신과 지속 가능한 나노기술의 혁명적 미래를 열었다고 평가했습니다.

Sources

• The Nobel Prize
• Royal Swedish Academy of Sciences