[알파폴드에서 단백질 디자인까지] 1. 단백질 구조는 왜 중요한가

남궁석
남궁석 · SLMS
2023/01/16
최근 몇 년 동안 생명과학계에서 일어난 사건 중 가장 혁신적인 일은 무엇일까? 딥마인드 (DeepMind) 가 개발한 인공지능인 알파폴드 (Alphafold) 에 의한 단백질 구조 예측은 생명과학에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 절대 빼놓을 수 없는 일대 사건이다. 실제로 인공지능에 의한 단백질 구조 예측은 네이처와 사이언스 등의 과학 잡지에서 공히 2021년의 과학 뉴스로 꼽히곤 했다. 그러나 단백질 구조 예측 이외에도 인공지능은 단백질 디자인 (Protein Design)과 같이 아직은 일반에게는 그리 생소하지 않은 분야에서도 혁신을 만들어내고 있다.

그러나 일반인들에게는 과연 인공지능이 단백질 구조를 예측한다는 것이 어떤 의미이며, 어떻게 중요한지에 대해서 잘 와닿지 않는듯 하다. 반면 몇년 전의 알파고 (AlphaGo) 때는 곧 인공지능이 모든 것을 해결해 줄 거야 식의 엄청난 반응을 이끌어 냈음에도 불구하고 말이다. 참고로 딥마인드 자신들은 알파폴드의 업적을 여태까지 딥마인드가 성취한 것 중 최대의 업적이며, 알파폴드는 딥마인드가 개발한 인공지능 시스템 중 가장 복잡한 시스템이라고 이야기하고 있다. 이러한 괴리가 일어나는 이유는 무엇일까? 이는 ‘바둑’ 과 ‘단백질’ 의 차이일지도 모른다. 누구나 한번 쯤은 두어 봤거나, 옆에서 구경해 봤을 ‘바둑’ 이라는 게임에 비해서 ‘단백질’ 에 대한 대중의 이해가 부족하기 때문에 생기는 일일지도 모른다.

따라서 알파폴드가 단백질 연구에 미친 영향에 대해서 설명하기 위해서는 단백질에 대해서부터 시작할 필요가 있다. 그리고 알파폴드의 단백질 구조 예측이 얼마나 대단한 업적이었는지를 알기 위해서는 그 전에는 단백질의 구조를 알아내는 것이 얼마나 어려운 일이었는지부터 알아야 한다.

이제부터 이어지는 시리즈 연재물을 통하여  인공지능이 어떻게 단백질 연구와 생명과학, 그리고 바이오테크놀로지에 영향을 주어 미래 사회에 영향을 주는지를 알아보기로 한다.


다시는 단백질을 무시하지 마라

‘단백질’ 이라는 단어를 들으...
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