단백질 구조를 거의 다 풀어낸 AI
— 알파폴드

단백질은 아미노산이 한 줄로 길게 이어진 사슬인데, 이 사슬이 스스로 접혀 고유한 입체 모양을 이룹니다. 효소가 특정 물질에만 작용하거나 항체가 특정 항원에만 결합하는 것도 이 입체 모양이 열쇠와 자물쇠처럼 들어맞기 때문입니다. 그래서 단백질의 기능을 알려면 서열뿐 아니라 접힌 모양을 알아야 하는데, 한 사슬이 접힐 수 있는 경우의 수가 천문학적이라 모양을 예측하는 일은 오랜 난제였습니다.

알파폴드2는 이 문제를 딥러닝으로 풀었습니다. 먼저 여러 생물에서 같은 역할을 하는 단백질들의 서열을 함께 모읍니다. 진화 과정에서 사슬의 두 위치가 늘 함께 변해 왔다면, 그 두 자리는 실제 구조에서 가까이 맞닿아 있을 가능성이 높습니다. 알파폴드는 어텐션이라는 방식으로 이런 위치 간 관계를 반복해 다듬은 뒤, 각 아미노산의 3차원 좌표를 직접 출력합니다. 즉 진화의 흔적과 위치 관계를 단서로 삼아 접힌 모양을 추론하는 것입니다.