日本分子生物学会

2021年年会ホームページ
GTC cover art October 2021

October 2021
タンパク質立体構造予測の品評会

A competition of protein 3D structure prediction. It is about how similar the predictions are to the correct answer (the actual experimental result), which is slightly to the right of the center. The prediction placed on the left of the correct answer was done by an AI, and won the first prize. AI has made remarkable progress in recent years, and in a contest held in 2020 (CASP14), the predictions made by AlphaFold 2, an AI developed by DeepMind, finally reached a level comparable to actual experimental results. The 3D structures shown here were drawn with PyMOL based on the PDB files of target ID T1053 and its prediction models downloaded from CASP14 website (https://www.predictioncenter.org/casp14/index.cgi).
タンパク質立体構造予測の結果を集めた品評会。中央少し右寄りにある正解(実際の実験結果)にどれだけ近いかが争われる。その左隣のAIによる予測が第1位を獲得した。近年のAIの進歩はめざましく、2020年に開催されたコンテスト(CASP14)では、DeepMindが開発したAIであるAlphaFold 2による予測がついに実際の実験結果に匹敵するレベルに達した。ここに挙げた立体構造は、CASP14のウェブサイト(https://www.predictioncenter.org/casp14/index.cgi)よりダウンロードしたターゲットID T1053とその予測モデルのPDBファイルを基にPyMOLで描画した。

GTC cover art September 2021

September 2021
不可能を可能に 著しく進歩する光遺伝学

Advances in optogenetic techniques, in which light-activated proteins that respond to specific wavelengths are expressed in specific cells, have made it possible to manipulate the activity of specific nerves in many animal species including mammals with high temporal and spatial precision. The method of using optical fiber for light irradiation (right) is highly invasive and restricts behavior of animal. However, new methods to overcome this problem have emerged. Some examples are a method of using implantable wireless light-emitting devices (top left), and a method of injecting upconversion nanoparticles that emit visible light in response to near-infrared (NIR) lights that reach deep into the body (center; the light emitted from Uchide-no-kozuchi (magic mallet) of Daikokuten is NIR).
特定の波長に反応する光活性化タンパク質を特定の細胞に発現させる光遺伝学的手法の進展によって、哺乳類を含む多くの動物で特定の神経の活動を時間的・空間的に高精度で操作することが可能となった。光の照射に光ファイバーを用いる方法(右)では侵襲が強く行動に制約があるのが課題だったが、埋め込み可能なワイヤレス発光デバイスを用いる方法(左上)や、体の深部まで届く近赤外線(NIR)に反応して可視光線を発するアップコンバージョンナノ粒子を注入する方法(中央、大黒天の打ち出の小槌から発せられているのがNIR)など、課題を克服する新手法も登場している。