🧬알파폴드를 이용한 단백질 구조 분석 101 (기본중에 기본! 알파폴드 작동법 1탄!)

안녕하세요. 신약개발 및 헬스케어 스터디 진행중인 강성준입니다.

오늘은 아시는 분들은 잘 쓰고 계시는 알파폴드 (Alphafold)의 실제 사용법에 대해서 좀 더 자세하게 글로 써보려 합니다!

제가 지난 AI Talk 때 발표를 하기는 했지만 시간의 압박도 있고 해서 15분 내에 실습을 완료 하려다 보니 따라하기에는 무리가 많았을것 같은 생각도 듭니다.

이 글을 보시고, 천천히 한번 따라해보는 시간을 가져 보시면 좋을것같습니다!

질문은 언제나 댓글로도 환영이고, 아래에 GPTers 공식 "신약개발"방인 "흥.신.소"에 질문 주셔도 좋습니다!

https://open.kakao.com/o/gBD7CBVg

https://open.kakao.com/o/gBD7CBVg (비밀번호 : gpters)

그럼 시작하겠습니다.

우선 알파폴드(Alphafold)를 간략히 소개드리겠습니다.

2024년, 노벨 화학상은 이 세분이 공동 수상하는데요. 단백질 공학 하는 워싱턴대 데이빗 베이커, 그리고 놀랍게도 구글의 데미스 하사비스(우리에게는 알파고를 만든 사람으로 유명)와 존 점퍼 에게 노벨 화학상이 돌아가게 됩니다! 이 사람들의 공적이 바로 단백질의 구조를 예측하는 인공지능 모델 (Alphafold 2와 RoseTTAfold)를 개발한것입니다.

알파폴드는 간단하게 말해서, 우리 몸을 구성하는 분자인 단백질의 3D 구조를 그려주는 모델입니다.

알파폴드가 개발되기 이전 시대에 과학자들은 하나의 단백질의 3차원 구조를 밝히기 위해 수년의 시간과 상당한 돈을 사용해야 했습니다. 그러나 이제는 알파폴드 덕분에 몇십만개의 단백질의 구조를 단 몇일만에 밝혀낼수 있게 되었습니다.

알파폴드의 내부 원리는 나중에 또 다른 편에서 다루기로 하고, 오늘은 이 알파폴드를 실제로 돌릴 수 있는 "Alphafold server" 사용법에 집중하겠습니다!

https://alphafoldserver.com/

구글 아이디는 다들 있다는 가정으로 시작하겠습니다. 먼저 요기 이 사이트에 접속해주세요!

요런 사이트가 보이실겁니다!

Continue with Google 누르고 구글 로그인

그럼 다음으로 요런 화면이 뜨실겁니다. 여기서 빨간 네모 칸이 우리의 단백질 아미노산 서열을 집어넣는 곳입니다! 단백질은 20가지 아미노산의 조합으로 이루어지고, 그 코드를 우리는 모~~~두 볼수가 있습니다.

자 이제 새로운 사이트에 가서 단백질 서열을 가져올 차례입니다! 여러 단백질 서열 제공 사이트가 있지만, 제가 자주 쓰는 사이트는 UniProt 입니다. (요런 사이트들이 UI가 엄청 보기 힘든데 그나마 좀 보기 편한?)

https://www.uniprot.org/

자! Find your protein이 보이시나요!

여기에 이제 원하는 단백질을 영어로 집어 넣으십시오!(단백질의 영어이름은 구글이나 ChatGPT 한테..!)

저는 음... 가장 유명하고 쉬운 단백질이 뭐가 있을까요.

배고파서 침나오니까 우리 타액 속에 있는 소화효소, 아밀라아제 혹은 아밀레이스(Amylase)를 찾아봅시다!

검색 결과 화면이 조금 복잡합니다만 여기서 포기하기엔 이릅니다!

두 가지만 기억하세요. 오른쪽에 Organism --> 동물 종 입니다. 우리는 사람이니까 Homo Sapiens (Human)만 고르면 됩니다! 그리고 그 사람 중에서 그냥 맨 위에걸로 하세요. 보통은 맨 위에게 대표입니다. (A, B, C가 있는경우는 보통 A, 1,2,3이 있는 경우 보통 1번이 대표) 일반화 할수는 없습니다만은, 그 정도를 아는 분은 굳이 요걸 보고 따라하실 필요 없기에 걍 일반화 해서 알려드립니다.ㅋㅋㅋㅋ