חתני פרס נובל הטריים הצליחו לייצג את המבנה של חלבונים על המחשב בצורה המייצגת את האנרגיה של כל אטומי החלבון והכוחות הביופיזקליים ביניהם בצורה המאפשרת לחקור את קיפול החלבון, תנועותיו והקשרים של החלבון עם מולקולות אחרות כגון תרופות.
הדנ"א כולל גנים שמקודדים באמצעות הריבוזום לחלבונים - שרשרות של חומצות אמינו בגדלים שונים כאשר בממוצע יש 300 חומצות אמינו בחלבון ובכל חומצה אמינית 19 אטומים בערך. כך, החלבון והנוזל המקיף אותו כוללים אלפים רבים של אטומים. 20 הסוגים השונים של חומצות האמינו נבדלים בגודל, בגמישות ובמטען. החלבון מתקפל למבנה תלת־מימדי בדרך שעד היום אנו לא לחלוטין מבינים.
חתני הפרס גילו שהמבנה התלת־מימדי שקריסטלוגרפים מצאו לא תמיד מדויק ואפשר להעלות את הדיוק שלו דרך אנליזה חישובית של כל הכוחות הפועלים בין האטומים בתהליך שנקרא מינימיזציה אנרגטית. תוכנה זו, אשר נכתבה על ידי ורשל ולוויט במכון ויצמן למדע תחת הנחייתו של אבי התחום, פרופ' שניאור ליפסון ז"ל, הובילה לתחום ענק, הכולל עיצוב חלבונים כחלק מהנדסת חלבונים בתעשיית הביוטכנולוגיה ועד עיצוב תרופות.
על מחשב עוצמתי במיוחד מייצגים את כל האטומים של החלבון והנוזל שעוטף אותו כאשר כל אטום מיוצג כמשקולת על פי המאסה של האטום. בשלב השני, בודקים את הכוחות שיש בין כל אטום ואטום. לפי הכוח שמפעילות המשוואות על האטומים מזיזים מעט את האטומים ואז חוזרים על התהליך שנקרא דינמיקה מולקולרית שוב ושוב. היום אי אפשר לראות את עולם הביוכימיה והתרופות ללא המצאותיהם פורצות הדרך של חתני הפרס.
הכותב הוא מדען בתחום המחקר של חתני הפרסטעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו