2020년생물학
알파폴드: AI가 단백질 구조를 예측하다
딥마인드의 알파폴드2가 국제 단백질 구조 예측 대회(CASP14)에서 실험적 정확도에 근접한 예측을 선보이며 50년 묵은 생물학의 난제 '단백질 접힘 문제'를 사실상 해결했다.
“AI가 단백질의 형태를 원자 수준으로 예측하면서 생물학과 의학의 새 시대가 열렸다.”
이야기의 시작
50년 묵은 생물학의 난제가 AI로 한 번에 풀렸다.
발견 전
단백질의 아미노산 서열로부터 3차원 구조를 예측하는 '단백질 접힘 문제'는 생물학 최대 난제 중 하나로, 수십 년간 실험적 측정에만 의존해왔다.
질문
AI가 진화 정보와 딥러닝으로 단백질의 3차원 구조를 실험에 버금가는 정확도로 예측할 수 있을까?
발견
2020년 딥마인드의 알파폴드2가 CASP14 대회에서 원자 수준의 정확도로 단백질 구조를 예측해 경쟁자들을 압도했다. 다중 서열 정렬과 어텐션 기반 신경망을 결합한 구조가 핵심이었다.
당시 반응
과학계는 '50년간의 문제를 AI가 해결했다'고 선언하며 역사적 전환점으로 평가했고, 주요 과학 저널들이 2021년 최대 성과로 꼽았다.
세상이 바뀐 점
2021년 공개된 알파폴드 데이터베이스는 2억 개 이상의 단백질 구조를 무료로 제공해 신약 개발·효소 설계·희귀질환 연구를 가속화했다.
오늘날
알파폴드는 구조 생물학의 패러다임을 바꿨고, 개발팀은 2024년 노벨 화학상을 수상했다.