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딥마인드-아이소모픽 랩스, 알파폴드3로 단백질·핵산·소분자 복합체 3차원 구조 예측 성공

• 미국 IT 기업 구글(Google)의 AI 연구기관인 딥마인드(DeepMind)와 영국 AI 신약개발 전문기업 아이소모픽 랩스(Isomorphic Labs)가 출시한 알파폴드3(AlphaFold 3, AF3)^*는 구조생물학(Structural Biology)^** 분야에 획기적 변화를 가져옴
^* 단백질·핵산·소분자·이온 등 다양한 생체분자의 3차원 구조와 상호작용을 정밀하게 예측할 수 있는 혁신적 AI 시스템 ^** 단백질과 핵산과 같은 생체 분자의 3차원 구조를 연구하여 세포 내에서 일어나는 다양한 생명 현상을 규명할 수 있는 생물학 분야
• 알파폴드3는 기존 전산 도구와 전문 도킹 소프트웨어(Docking Software)^***를 능가하는 성능으로 △단백질-리간드 복합체 △단백질-핵산 복합체 △다성분 복합체 예측에서 현저히 높은 정확도를 달성함 효능 평가 △치료저항성 우울증 환자 대상 에스케타민 비강 스프레이 증상 회복 연관성 분석 등이 포함됨
^*** 단백질과 약물 분자의 결합 위치와 방식을 예측하는 분자 모델링 소프트웨어로, 신약개발에서 약물-표적 상호작용 분석에 사용됨
• 알파폴드3는 ❶신약설계 분야에서 결합 부위와 상호작용 에너지를 정확히 예측하여 표적 발굴과 약물 최적화를 가속화하고 ❷백신개발에서 항원-항체 상호작용 모델링을 통해 더 효과적인 백신 설계를 지원하며 ❸알츠하이머와 암 등 질병 관련 단백질 형태 변화 탐구에 활용됨
• 단백질 공학 분야에서는 맞춤형 기능을 가진 새로운 단백질과 효소 설계를 지원하고 있으나, 동적 형태 변화 예측과 구조가 복잡한 단백질 영역에서의 환각(Hallucination) 현상^**** 방지 등의 기술적 과제가 여전히 남아 있음
^**** AI가 실제로 존재하지 않는 구조를 잘못 예측하는 현상으로, 특히 구조가 불규칙한 단백질 영역에서 발생할 수 있는 AI 모델의 한계
• 알파폴드3의 지속적인 개선을 통해 기초연구와 신약개발 분야에서 전례 없는 기회를 제공하며, 구조 기반 약물 설계의 새로운 패러다임을 열어갈 것으로 전망됨

[EurekAlet!, 2025.10.10.; Alpha Galileo, 2025.10.10.]