ஆல்பாஃபோல்ட்-3ன் குறையை போக்கும் புதிய முறை: புரதத்தின் மறைந்த வடிவங்களும் இனி தெரியும்

புரதங்கள் பல வடிவங்களுக்கு இடையே மாறி வேலை செய்யும். ஆனால் அவற்றை கணிக்கும் ஆல்பாஃபோல்ட் செயற்கை நுண்ணறிவு அமைப்பு பெரும்பாலும் ஒரே ஒரு வடிவத்தையே கணிக்கும். இந்த குறையை போக்க ஜப்பானின் மாலிக்யுலர் சயின்ஸ் நிறுவனம் (IMS) மற்றும் சொகெண்டாய் முதுநிலைப் பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்கள் AF3-ReD எனும் புதிய முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். இது கூகுள் டீப்மைண்டின் ஆல்பாஃபோல்ட்3 (AF3) அமைப்பு, மற்ற வடிவங்களையும் கண்டறிய உதவும்.

புரதங்கள் அமினோ அமில சங்கிலிகளாக இருந்து முப்பரிமாண வடிவங்களாக மடிகின்றன. பல புரதங்கள் தங்கள் வேலையைச் செய்ய வெவ்வேறு மடிப்பு வடிவங்களுக்கு இடையே மாறுகின்றன; இதற்கு வடிவ நிலைகள் என்று பெயர். எடுத்துக்காட்டாக, புரதத்துடன் இணையும் ஒரு மூலக்கூறான லிகண்ட் ஒட்டும்போது வடிவம் மாறும். துல்லியமான கட்டமைப்பு கணிப்பை சாத்தியமாக்கிய ஆல்பாஃபோல்ட் அமைப்புக்காக அதை உருவாக்கிய ஜான் ஜம்பரும் டெமிஸ் ஹசாபிசும் 2024 வேதியியல் நோபல் பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டனர். ஆனாலும் இது பல வடிவங்களைக் கொண்ட புரதங்களுக்குக் கூட, மிகக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட ஒரே வடிவத்தை மட்டுமே கணிக்கும்.

படவுருவாக்கத்திற்கும் பயன்படும் டிஃப்யூஷன் மாடல் எனும் செயற்கை நுண்ணறிவு வகையையே ஆல்பாஃபோல்ட்3 பயன்படுத்துகிறது. இது ஒரு குழப்பமான தொடக்க அமைப்பிலிருந்து படிப்படியாக இரைச்சலை நீக்கி, மிகக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட வடிவத்தை அடையும். ஜுன் ஓனுகி மற்றும் கெய்-இச்சி ஒகாசாகியின் குழு இதில் ஒரு விலக்கும் விசையைச் சேர்த்தது: AF3 ஒரு புதிய கணிப்பைச் செய்யும்போதெல்லாம், முன்பு கணித்த வடிவங்களை நெருங்காதவாறு ஒரு ஆற்றல் தண்டனை அதைத் தள்ளிவிடும். இதனால் அமைப்பு அதே வடிவத்திற்குப் பதிலாக மற்ற உறுதியான வடிவங்களை நோக்கிச் செல்கிறது.

ATP சின்தேஸ் எனும் நொதியின் F1β துணைப்பகுதியில் இந்த குழு AF3-ReD-ஐச் சோதித்தது. உயிரணுக்கள் ஆற்றலைச் சேமிக்கப் பயன்படுத்தும் மூலக்கூறான ATP (அடினொசீன் ட்ரைபாஸ்பேட்) ஒட்டியதும், இதன் இணைப்புத் தளம் திறந்திருந்து பின் மூடிக்கொள்ளும். ATP இருந்தும் வழக்கமான AF3 திறந்த வடிவத்தை மட்டுமே கணிக்கிறது. ஆனால் AF3-ReD திறந்த வடிவம், மூடிய வடிவம், மற்றும் இடையிலான பல வடிவங்களையும் கண்டறிந்தது. இந்த முடிவுகள் ஜேஏசிஎஸ்-ஆவ் என்ற ஆய்விதழில் வெளியாகியுள்ளன.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் சிமுலேஷன் என்பது அணுக்கள் காலப்போக்கில் எப்படி நகர்கின்றன என்பதைக் காட்டும் கணினி மாதிரி. AF3-ReD கணித்த வடிவங்களிலிருந்து இதை இயக்கினால், புரதம் ஒரு வடிவத்திலிருந்து இன்னொன்றுக்கு நகரும் விதத்தைக் காட்ட முடியும் என ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர். இதே விலக்கும் விசை முறையை, புதிய புரதங்களையும் மருந்துக்கான சாத்தியமான தேர்வுகளையும் வடிவமைக்கப் பயன்படும் டிஃப்யூஷன் அடிப்படையிலான செயற்கை நுண்ணறிவு கருவிகளுக்கும் பயன்படுத்தலாம் என அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர்.