[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

The following two tabs change content below.
湯葉

湯葉

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. 化学系ラボでSlackを使ってみた
  2. スルホキシドの立体化学で1,4-ジカルボニル骨格合成を制す
  3. 鉄錯体による触媒的窒素固定のおはなし-2
  4. 一人二役のフタルイミドが位置までも制御する
  5. 「オプジーボ」の特許とおカネ
  6. C(sp3)-Hアシル化を鍵とするザラゴジン酸Cの全合成
  7. 特定の刺激でタンパク質放出速度を制御できるスマート超分子ヒドロゲ…
  8. 発想の逆転で糖鎖合成

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. アレクセイ・チチバビン ~もうひとりのロシア有機化学の父~
  2. 「銅触媒を用いた不斉ヒドロアミノ化反応の開発」-MIT Buchwald研より
  3. カルボプラチン /carboplatin
  4. ダイヤモンドライクカーボン
  5. 無限の可能性を合成コンセプトで絞り込むーリアノドールの全合成ー
  6. 第32回 液晶材料の新たな側面を開拓する― Duncan Bruce教授
  7. 化学者のランキング指標「h-index」 廃止へ
  8. 第95回日本化学会付設展示会ケムステキャンペーン!Part III
  9. ラロック インドール合成 Larock Indole Synthesis
  10. 光線力学療法 Photo Dynamic Therapy (PDT)

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

韓国へ輸出される半導体材料とその優遇除外措置について

経済産業省は1日、日韓の信頼関係が著しく損なわれたと判断し、韓国向けの輸出管理を強化すると発表した。…

Mestre NovaでNMRを解析してみよう

日本ではJEOLのマシンが普及していることもあり、DeltaでNMRの解析をしている人が多いとは思い…

奈良坂・プラサード還元 Narasaka-Prasad Reduction

概要βヒドロキシケトンを立体選択的に還元し、syn-1,3-ジオールを与える方法。anti-1,…

CASがSciFinder-nの画期的逆合成プランナーの発表で研究・開発の生産性向上を促進

CAS launched a computer-aided retrosynthetic analy…

CRISPR(クリスパー)

CRISPRは、clustered regularly interspaced short pali…

緑膿菌の代謝産物をヒトの薬剤に

緑膿菌の代謝産物であるPseudomonas quinolone signal(PQS)を有機合成化…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP