Горный перевал соединяет две долины. В одной белок свёрнут, в другой — развёрнут. Чтобы перейти из одной в другую, нужно пересечь седловину — самую высокую точку на пути. В науке о белках эту точку называют переходным состоянием, а координату, которая показывает расстояние до неё, — коммиттором. Но у реального белка тысячи измерений — углы поворота атомов, — и найти эту седловину почти невозможно.
Авторы работы переписали старый вариационный принцип так, что больше не нужно задавать жёсткие условия на границах. Вместо этого они ввели одну нормировку — так называемую «верность» (fidelity). Теперь можно использовать любую пробную функцию, даже ту, что не обращается в ноль на старте и в единицу на финише. Это похоже на работу с примерным эскизом перевала вместо точной карты — главное, чтобы масштаб был верным.
Метод проверили на трёх белках: AIB9, виллине HP-35 и хигнолине. Для первых двух получили коммитторы в полном пространстве углов, а для хигнолина — скорости сворачивания и разворачивания, используя только данные из зонтичной выборки. Всё считается быстро, по замкнутой формуле. Это открывает путь к изучению редких событий в больших системах — от сворачивания белков до образования кристаллов.
Горный перевал больше не нужно штурмовать вслепую. Достаточно взглянуть на простую карту высот.
Белок виллин HP-35 сворачивается всего за несколько микросекунд — это один из самых быстрых известных процессов сворачивания.