Dalam publikasi terbaru, tim ahli biokimia di Universitas Washington, pimpinan David Baker, telah berhasil mengaplikasikan kecerdasan buatan (AI) dalam proses rancang protein, menciptakan peluang baru untuk rekayasa protein. Mereka menggunakan teknologi AI untuk merancang protein yang dibuat sesuai permintaan dan berfungsi yang dapat mereka sintesis dan produksi dalam sel hidup.
Protein terdiri dari kombinasi asam amino yang terikat dalam rantai melipat dan menghasilkan berbagai bentuk 3D yang tak terbatas. Memprediksi struktur 3D protein berdasarkan urutannya saja merupakan tugas yang mustahil bagi pikiran manusia. Oleh karena itu, para ilmuwan telah menentukan struktur protein selama beberapa dekade menggunakan teknik eksperimental seperti kristalografi sinar-X. Namun, metode-metode tersebut mahal, memakan waktu, dan tergantung pada pelaksanaan yang terampil. Namun, para ilmuwan yang menggunakan teknik-teknik ini telah berhasil menentukan ribuan struktur protein, menciptakan kekayaan data yang kemudian dapat digunakan untuk melatih algoritma AI untuk menentukan struktur protein lainnya.
Dalam eksperimennya, Baker dan timnya menggunakan sekelompok enzim penghasil cahaya yang disebut luciferase sebagai bahan uji. Luciferase dapat bersinar di dalam gelap ketika terikat pada molekul kecil yang disebut luciferin dan ditemukan pada banyak organisme, termasuk kunang-kunang dan kehidupan akuatik di kedalaman laut yang sangat gelap. Namun, sangat sedikit luciferase yang ditemukan di alam; sebagian besar tidak stabil dan cenderung lebih mudah mengikat luciferin alami daripada sintetik yang dirancang dengan sifat yang menguntungkan. Oleh karena itu, tim Baker menggunakan AI untuk merancang urutan asam amino untuk luciferase agar bisa mengikat luciferin sintetis dan tetap stabil.
Tim ini menggunakan campuran sistem AI, termasuk AlphaFold2, Protein MPNN, dan trRosetta, dalam upaya menciptakan urutan asam amino untuk luciferase yang ideal. Melalui penggunaan teknologi AI, Baker mengatakan bahwa mereka dapat membuat desain protein yang lebih baik dan lebih cepat dari sebelumnya. Metode rancang protein baru ini memiliki potensi aplikasi dalam bidang industri dan medis, dengan menghasilkan enzim yang lebih baik untuk banyak penggunaan, termasuk pemindaian dalam jaringan hewan yang lebih dalam. Teknologi ini membuka jalan bagi penemuan baru dalam pengobatan dan inovasi dalam berbagai industri.
