Folditと呼ばれるタンパク質パズルゲームは、コロナウイルスを混乱させる99の有望な方法を発見した
アラン・ボイル著
ビデオゲームでCOVID-19の潜在的な治療法を見つけられるなんて、誰が想像したでしょうか？ワシントン大学タンパク質設計研究所の研究者たちはまさにそう考えており、これまでにこのゲームは99回の勝利のチャンスを生み出しました。
このゲームは「Foldit」と呼ばれるタンパク質折り畳みパズルで、10年以上前にワシントン大学のゲーム科学センターで開発され、それ以来75万人近くの登録プレイヤーを集めている。
Folditのファンは、仮想のタンパク質構造を様々な形に変形させる方法を発見しています。その変形の中には治療効果を持つものもあり、ゲーム内でプレイヤーのスコアを上げることができます。そして、それはコロナウイルス対策に現実世界で影響を与える可能性があります。
細胞レベルでは、タンパク質構造は生物学的プロセスのスイッチを入れたり、細胞を危害から守る鍵穴を開ける鍵として機能したりします。例えば、COVID-19を引き起こすコロナウイルス（SARS-CoV-2）は、細胞の防御機構を解除して内部に侵入し、その危険な働きを行うのに特に適した形状のスパイク状のタンパク質構造を持っています。
研究者たちがウイルスの形状をマッピングした後、タンパク質設計研究所はFolditのプレイヤーに課題を与えた。プレイヤーは、仮想タンパク質を折り畳んでコロナウイルスのスケルトンキーに引っ掛かり、それを固め、細胞への侵入を不可能にする形状にするという課題に取り組んだ。
数千点のデザインが提出され、3ラウンドにわたるコンペティションで採点されました。現在、研究所の研究者は各ラウンドから33点ずつ、合計99点のデザインを選出しており、これらは抗ウイルス剤としての試験に用いられる「バインダー」と呼ばれる実用タンパク質に加工されます。
「遺伝子が届き、Folditの設計に関する実験を始められるまでには、あと数週間かかります」と、Folditを専門とするワシントン大学の生化学者、ブライアン・コープニック氏はブログ記事でプレイヤーに語った。「それまでの間、Folditのより優れたバインダーの設計に取り組んでいきます。」
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以前のブログ投稿で、ケプニック氏は、合成タンパク質は、Foldit のコンピューター生成化学実験室と同じように現実世界では必ずしもうまく機能するとは限らないとプレイヤーに警告していた。
「タンパク質結合剤の設計は非常に難しい問題であり、計算生物学の最前線にある問題です。また、考慮が難しい他の物理的要因も存在します」と彼は記している。「たとえ私たちの指標が紙面やコンピューター上では良好に見えても、これらの設計タンパク質が実際に折り畳まれて標的に結合するかどうかは、実験室での試験によってのみ分かります。」
しかし、もし同研究所が99の設計のうちの1つをコロナウイルスの進行を阻止できる実用的な薬に変えることができたら、勝者はFolditのプレイヤーだけではないだろう。
ゲームに参加するには、Folditのウェブサイトにアクセスしてソフトウェアをダウンロードし、指示に従ってください。チュートリアルをプレイしてゲームの雰囲気をつかんだら、コロナウイルスパズルを解くためのヒントが詰まった49分の動画をご覧ください。
4 月 1 日午後 11 時 35 分 (太平洋標準時) の更新: Foldit の登録プレイヤー数に関する古い数字を更新しました。
