游戏玩家解决艾滋病相关酶的谜题,帮助科学家寻找新药物

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在家使用软件,游戏玩家仅用三周时间就解决了一个长达十年的酶谜团,这是一项可能对艾滋病治疗产生影响的突破。这项众包的谜题解决方案将为科学家设计抗逆转录病毒药物提供新的见解,这些药物可以阻止艾滋病毒的传播。

玩家能够重构一种导致恒河猴患艾滋病样疾病的病毒的蛋白质切割酶的结构。这种酶,一种逆转录病毒蛋白酶,与病毒的传播方式有关。一些药物研究正在研究如何阻断 HIV 中的这种酶,但如果你不知道它的样子,就很难做到这一点。

经过大约三周的工作,玩家们的解决方案非常完善,研究人员在几天内就解决了整个谜题。分子结构非常清晰,研究人员甚至可以检测到药物可能附着并失活该酶的表面。这项工作发表在《Nature Structural & Molecular Biology》杂志上,并归功于两个 Foldit 团队。

正如我们之前所描述的,华盛顿大学的 Foldit 程序允许益智游戏爱好者在线解决复杂的蛋白质折叠问题。科学家们知道构成蛋白质的氨基酸链,但这些链如何折叠和卷曲成三维形状尚不清楚。解析这些结构可以帮助研究人员开发新的癌症、阿尔茨海默病、艾滋病和其他疾病的药物和疗法。Foldit 允许游戏玩家尝试,以计算机难以理解的方式折叠和扭曲独特的结构。

Foldit 的联合创始人、华盛顿大学计算机科学与工程系的研究员 Seth Cooper 在一份声明中说:“人类具有空间推理能力,而计算机在这方面还不擅长。游戏为结合计算机和人类的优势提供了一个框架。”

Foldit 玩家们在彼此的工作基础上进行改进,根据有效的折叠和失败的折叠提出新的设计。在 Cosmic Log 上,Alan Boyle 采访了一位网名为“mimi”的游戏玩家,了解她是如何做到的。Nature 论文的作者们表示,据他们所知,这是游戏玩家首次解决一个长期存在的科学难题。

作者们写道:“Foldit 玩家在(酶)结构解决过程中发挥的关键作用,表明在线游戏能够将人类的直觉和三维模式匹配技能用于解决具有挑战性的科学问题。”

这个消息最好的部分可能是还有更多内容即将到来。UW 团队表示,他们还有两篇论文正在准备中,一篇是关于 Foldit 配方中的算法,另一篇是关于一种通过 Foldit 设计新发现的全新合成蛋白。其他团队或许能够利用这些游戏玩家的创造力,带来我们不知道的各种新疗法和治愈方法。

[通过 Cosmic Log]

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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