Нобелевская премия по химии вручена за исполнение 50-летней мечты

Нобелевский комитет Шведской академии наук объявил лауреатов Нобелевской премии по химии за 2024 год. Ими стали американец Дэвид Бейкер (Университет штата Вашингтон, Сиэтл, США) «За проектирование новых видов белков». Вторую половину поделили между собой Дэмис Хассабис и Джон М. Джампер из Google DeepMind (Лондон, Великобритания) «За предсказание сложной структуры белков». Комментирует кандидат химических наук Иван Сергейко.

«Одно из открытий, признанных в этом году, касается построения необыкновенных и удивительных белков. Другое касается исполнения 50-летней мечты — предсказания структур белков по их аминокислотным последовательностям. Оба эти открытия открывают огромные возможности»,— рассказал во время пресс-конференции Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии.

Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно описать как строительные блоки жизни. Как сообщается в официальном пресс-релизе комитета, в 2003 году Дэвид Бейкер преуспел в использовании этих блоков для разработки нового белка, который не был похож ни на один другой белок. С тех пор его исследовательская группа создавала одно за другим самые разнообразные белковые «изделия», включая белки, которые можно использовать в качестве фармацевтических препаратов, вакцин, наноматериалов и сенсоров.

Второе открытие касается предсказания структур белков. В белках аминокислоты связаны вместе в длинные нити, которые складываются, образуя трехмерную структуру, которая имеет решающее значение для функции белка. С 1970-х годов исследователи пытались предсказать структуры белков из последовательностей аминокислот, но это было крайне сложно. Однако четыре года назад произошел ошеломляющий прорыв.

В 2020 году Демис Хассабис и Джон Джампер представили модель искусственного интеллекта под названием AlphaFold2. С ее помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 млн белков, которые идентифицировали исследователи. С момента их прорыва AlphaFold2 использовали более 2 млн человек из 190 стран. Среди множества научных приложений исследователи теперь могут лучше понять устойчивость к антибиотикам и создавать изображения ферментов, которые могут разлагать пластик.

Формально российские ученые только однажды удостоились Нобеля по химии. Лауреатом стал Николай Семенов в 1956 году вместе с Сирилом Хиншелвудом. Однако, как следует из открытых архивов Нобелевского комитета, российские ученые не раз были буквально в одном шаге. Например, Дмитрий Менделеев не получил заслуженную награду только потому, что сначала «не прошел по формальным критериям», так как изначально премия вручалась за открытия, сделанные в текущем году. И только в 1904 году после нобелевского признания инертных газов такой повод появился.

Затем комитет сдвинул награждение Менделеева на следующий год, потому что лауреатом стал несколько раз номинировавшийся кандидат и было неудобно сдвигать его еще раз. Потом комитет еще раз решил вручить Менделееву премию «в следующем году», побоявшись смерти другого ученого. Однако в 1907 году скончался сам Менделеев. Из самых свежих «нелауреатов» можно смело называть Валерия Фокина (2022 год). Получивший премию за клик-химию Барри Шарплесс именно Фокина называл первооткрывателем той самой реакции, за которую и получил второго Нобеля.

А в 2023 году «За открытие и синтез квантовых точек» в тройке лауреатов Нобелевской премии оказался гражданин США — экс-советский ученый из Физико-технического института имени Иоффе (Санкт-Петербург, Россия) Алексей Екимов.