앤트로픽이 AI 모델 클로드를 활용해 40년 가까이 기능이 밝혀지지 않았던 세포 소기관 '볼트 입자'의 구조를 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 사람을 포함한 거의 모든 진핵세포에 존재하지만 정체가 불분명했던 이 구조를, 박테리오파지(세균을 감염시키는 바이러스) 유래 버전에서 원자 단위로 처음 그려낸 것이다.

앤트로픽 공식 블로그에 따르면, 볼트 입자는 1986년 레너드 롬과 낸시 케더샤가 처음 발견했지만 이후 수십 년간 그 역할이 밝혀지지 않은 '세포생물학의 미스터리'로 남아 있었다. 앤트로픽 생명과학팀은 이번 연구에 클로드를 연구 전 과정에 투입했다.

클로드는 약 150억 개 예측 단백질 데이터베이스를 뒤져 볼트 유사 입자를 만들 가능성이 있는 단백질을 추려냈고, DNA 설계부터 분리 정제, 극저온전자현미경(cryo-EM) 데이터 처리까지 맡았다. 그 결과 기존 사흘 걸리던 정제 작업이 90분으로, 통상 수 주가 걸리는 구조 분석이 일주일 안팎으로 줄었다.

연구팀은 후보 단백질 44개 중 15개가 대장균에서 실제 단백질로 만들어졌고, 이 중 7개가 볼트 유사 입자를 형성했으며 최종적으로 4개가 극저온전자현미경으로 구조가 확인됐다고 전했다. 이렇게 확인된 박테리오파지 유래 볼트는 단백질 96개로 이뤄져 포유류 볼트(78개)보다 더 크고 복잡한 구조였다.

연구가 순탄했던 것만은 아니다. 클로드가 초반에 특정 분리 기법에 반대 의견을 냈다가, 스스로 작성한 실험 프로토콜 때문에 일정이 2주 지연되기도 했고, 초기 저온전자현미경 지도가 좌우가 뒤섞인 '미러 블렌드' 오류로 나온 적도 있었다고 앤트로픽은 솔직하게 밝혔다.

연구에 참여한 롬 박사는 "볼트의 기능을 알아내는 건 여전히 엄청나게 어려운 과제"라면서도 "앤트로픽이 이렇게 많은 좋은 데이터를 확보한 것이 기쁘다"고 평가했다. 다만 볼트 입자의 실제 기능은 이번 연구에서도 밝혀지지 않았으며, 모든 실험은 대장균 안에서만 이뤄졌다는 한계도 있다.