ミトコンドリア：AIが数千のタンパク質の相手を予測
· BehindLines 編集部
テキサスA&M大学のAgriLife Researchの研究者たちが、人工知能ツールを使って、ミトコンドリアのタンパク質の相互作用相手の候補を地図にまとめました。ミトコンドリアは、ヒトの細胞にエネルギーを供給する構造です。Phys.orgと広報部門のAgriLife Todayによると、成果は科学誌Nature Communicationsに「The predicted interactome of the human mitochondrial proteome」という題で掲載されました。
本来とは別の用途に使われた予測ツール
AgriLife Todayによると、ヒトのミトコンドリアには約1100種類のタンパク質が知られていますが、その多くは機能がわかっていません。そのうち約30%で、変異が病気と関連づけられています。がん、パーキンソン病、アルツハイマー病、まれな遺伝性代謝疾患などです。
研究チームが使ったのは、Google DeepMindが2022年に発表したAlphaFold-Multimerです。結合したタンパク質がつくる形を予測するツールで、AgriLife Todayによると630,003組の組み合わせを調べました。この手法は、まずミトコンドリアの銅経路のタンパク質で試されました。筆頭著者のAbhinav Swaminathan氏はVishal Gohil氏の研究室の研究者で、「非常にうまくいった」ため、すべてのタンパク質に広げることにしたと述べています。
地図が示すもの
AgriLife Todayによると、スクリーニングでは2895件の相互作用の可能性が示され、その半数以上はこれまで報告されていませんでした。Phys.orgによれば、これまで性質が調べられていなかった85個のタンパク質にも、初めての相手候補が割り当てられ、その役割を探る手がかりになります。
AgriLife Todayによると、これらの予測の後に約2年間の実験室での作業が続き、予測された相手のうちいくつかが酵母の細胞とヒトの細胞で確認されました。セントルイスのワシントン大学の研究者も参加しています。プレスリリースは、いくつの予測を検証したのか、どれだけが確認されたのかは明らかにしていません。
公開された資源と、はっきりした限界
予測結果はMitoMatchという名前でオンラインで無料公開されており、他の研究室が自分の研究するタンパク質の相手候補を調べることができます。
著者たちは慎重な姿勢です。あるタンパク質に関連する病気を治療するには、まずその機能を知る必要があり、コンピューターが予測した相互作用は実験で確かめなければなりません。Abhinav Swaminathan氏は、自分たちの研究室はAIの研究室ではなく「伝統的な」生化学・遺伝学の研究室だと説明し、ミトコンドリア関連疾患の治療はまだ先になる可能性があると述べています。チームは他の研究者とともに検証を続けています。