[スポンサーリンク]

一般的な話題

ゲームを研究に応用? タンパク質の構造計算ゲーム「Foldit」

[スポンサーリンク]

画像はhttp://fold.it/portal/より転載

実験科学としてのイメージの強い化学ですが、未知分子の構造予測や、反応の遷移状態の推定には「計算化学」の力が不可欠です。巨大なスーパーコンピュータを使ってゴリゴリと量子化学計算をすることの多い計算化学ですが、最近この分野に、全く新しいアプローチが登場しました。

タンパク質分子の生体内での立体構造を予測することは、創薬等に直接応用できる重要な計算化学のテーマです。以前この「化学者のつぶやき」でも紹介したことがありましたが【記事:ゲームプレイヤーがNatureの論文をゲット!?】、ワシントン大学のDavid Baker研究室は、このタンパク質構造の最適化問題をコンピュータで解くのではなく、ネット上にいるゲーマーたちの力で解いてもらうという、タンパク質構造予測ゲーム「Foldit」を開発しました。

 

筆者はよくWindows付属の「マインスイーパー」で1日を潰してしまうことがあり、「ああ、この集中力を研究に応用できないものか」と自己嫌悪に浸っていたものですが、それを地でいったのがこの「Foldit」となります。

foldit_playing2.png

「Foldit」プレイ画面

タンパク質の立体構造は、内部での水素結合、疎水性結合など多くの力の相互作用で決まりますが、このゲームではそれらを分かりやすく色分けし、生化学の専門知識が無い人でもプレイできるようになっています。出来た構造はサーバーにアップロードます。他プレイヤーのデータを引き継いでプレイすることも可能です。

筆者も勉強の一環として2~3時間ほどプレイしてみましたが、パズルゲームとしては今一歩足りないものがある、という印象でした(苦笑)。研究用ゲームという都合上、プレイヤーがある程度正解に近づくと、残りはコンピュータが勝手に解いてしまうからです。大雑把な骨組みづくりは人間の洞察力や想像力が有効でも、細かい調整はやはりコンピュータのほうが得意なのでしょう。

さてこの斬新な発想のゲーム、決してよくある「ジョーク研究」ではありませんでした。タンパク質の構造予測コンテスト「CASP9」で、他のスーパーコンピュータによる計算結果を押しのけて1位を獲得したり、10年以上にわたって未知だったAIDS関連のタンパク質M-PMV PRの構造を3週間のプレイ期間で解いてしまったりと、実際の研究に数多くの貢献しています。

なぜ大型コンピュータに出来ないことが、専門家でもないゲーマーに出来るのでしょうか。開発者らによると、コンピュータは計算の途中で頻繁に「local minimum」と呼ばれるトラップに陥ってしまうことが多いのですが、人間のプレイヤーの洞察力が、そこから脱出する「トンネル」を作ってくれる、ということです。あくまで主役はコンピュータのようですね。

科学の難問をゲームで解いたということは、一般のニュースでも話題になりました。「科学者が10年以上解けなかった難問を、ゲーマーが3週間で解いてしまった」などのセンセーショナルな見だしが目立ちましたが、実際は10年以上にわたる科学者たちの努力と、ゲーマーの洞察力をコラボした成果だと言ったほうがいいでしょう。

インターネットが普及し、最近はtwitterやfacebookの流行で「ソーシャルの時代」と言われていますが、こういった新しい社会のツールがどのように科学の世界に取り入れられていくのか、今後の展開に注目したいところです。

関連文献(両文献ともしっかりと著者名にFoldit players, Foldit Contenders Group, Foldit Void Crushers Groupとある)

foldit4.png

Nature 2010, 466, 756. DOI: 10.1038/nature09304

foldit3.png

Nat. Struct Mol Biol, 2011, 18, 1175 DOI:10.1038/nsmb.2119

湯葉

湯葉

投稿者の記事一覧

修士課程の学生です。proteinの研究をしています。筋トレの研究はしていません。好きな食べ物は納豆です。

関連記事

  1. 金属原子のみでできたサンドイッチ
  2. 電子実験ノートSignals Notebookを紹介します ①
  3. 素粒子と遊ぼう!
  4. 実験ワイプとタオルをいろいろ試してみた
  5. 2010年日本化学会年会を楽しむ10の方法
  6. Whitesides教授が語る「成果を伝えるための研究論文執筆法…
  7. エステルからエーテルをつくる脱一酸化炭素金属触媒
  8. rhodomolleins XX と XXIIの全合成

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ウルツ反応 Wurtz Reaction
  2. 不斉配位子
  3. 日本化学会:次期会長に藤嶋昭氏を選出--初の直接選挙で
  4. 「発明の対価」8億円求め提訴=塩野義製薬に元社員-大阪地裁
  5. ODOOSをリニューアル!
  6. もっと化学に光を! 今さらですが今年は光のアニバーサリーイヤー
  7. 米デュポンの第2・四半期決算は予想下回る、エネルギー費用高騰が打撃
  8. 光触媒反応用途の青色LED光源を比較してみた【2020/8/11更新】
  9. 第2回慶應有機合成化学若手シンポジウム
  10. n型半導体特性を示すペリレン誘導体

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2011年11月
« 10月   12月 »
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

注目情報

最新記事

自己組織化ねじれ双極マイクロ球体から円偏光発光の角度異方性に切り込む

第327回のスポットライトリサーチは、筑波大学大学院数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 山本・山…

第159回―「世界最大の自己組織化分子を作り上げる」佐藤宗太 特任教授

第159回の海外化学者インタビューは日本から、佐藤宗太 特任教授です。東京大学工学部応用化学科に所属…

π-アリルイリジウムに新たな光を

可視光照射下でのイリジウム触媒によるアリルアルコールの不斉アリル位アルキル化が開発されたキラルな…

うっかりドーピングの化学 -禁止薬物と該当医薬品-

「うっかりドーピング」という言葉をご存知でしょうか。禁止薬物に該当する成分を含む風邪…

第五回ケムステVプレミアレクチャー「キラルブレンステッド酸触媒の開発と新展開」

新型コロナ感染者数は大変なことになっていますが、無観客東京オリンピック盛り上がっ…

がん治療用の放射性物質、国内で10年ぶり製造へ…輸入頼みから脱却

政府は、がんの治療や臓器の検査をする医療用の放射性物質の国内製造を近く再開する。およそ10年ぶりとな…

三洋化成の新分野への挑戦

三洋化成と長瀬産業は、AI 技術を応用した人工嗅覚で匂いを識別する「匂いセンサー」について共同で事業…

ケムステSlack、開設二周年!

Chem-Stationが立ち上げた化学系オープンコミュニティ、ケムステSlackを開設して早くも二…

過酸がC–H結合を切ってメチル基を提供する

光増感剤とニッケル触媒を用いたC(sp3)–Hメチル化が開発された。合成終盤でのメチル化に威力を発揮…

化学の祭典!国際化学オリンピック ”53rd IChO 2021 Japan” 開幕!

2021年7月「オリンピック/パラリンピック 東京2020大会」も無観客ではあるものの無事開幕されま…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP