Help Cure Muscular Dystrophy, Phase 2, Помоги вылечить мускульную дистрофию, 2 фаза |
Привіт Гість ( Вхід | Реєстрація )
Help Cure Muscular Dystrophy, Phase 2, Помоги вылечить мускульную дистрофию, 2 фаза |
Rilian |
Dec 21 2008, 04:23
Пост
#1
|
interstellar Група: Team member Повідомлень: 17 049 З нами з: 22-February 06 З: Торонто Користувач №: 184 Стать: НеСкажу Free-DC_CPID Парк машин: ноут и кусок сервера |
Помоги вылечить мускульную дистрофию, 2 фаза / Help Cure Muscular Dystrophy, Phase 2 Как присоединиться читайте в главном топике World Community Grid
Введение В 1986 году был идентифицирован первый ген (dystrophin gene), вовлеченный в дистрофию Дюшена, самую общую форму мышечной дистрофии. Благодаря генетическим исследованиям сегодня известно более 200 генов, вызывающих нервно-мышечные болезни. Однако, до сих пор знания о функциях и взаимодействии между собой белков, закодированных этими генами, остаются крайне незначительными. Раскрытие механизмов возникновения и развития нервно-мышечных заболеваний (патогенез), учитывая большое количество вовлеченных в него генов и кодируемых ими белков, становится все более сложной задачей по мере увеличения наших знаний в этой области. Все клетки содержат одинаковую генетическую информацию в виде ДНК, которая в целом образует геном организма. Процесс экспрессии генов (у человека найдено более 20 тысяч генов), содержащихся в геноме, приводит к образованию белков (более 45 тысяч, т.е. в среднем один ген кодирует 1,6 белков), без которых невозможно функционирование клеток, в том числе специфических, например, мышечных. Некоторые их этих белков являются ферментами, другие - сигнальными молекулами, а могут быть и рецепторами, специфически связывающиеся с другими молекулами (лигандами); а также - структурными белками. Конформация (геометрическая форма, которую принимает органическая молекула) белка в пространстве (3D-структура) определяет его природные функции. Функционирование мышц зависит от многих белков. Эти белки локализованы и работают на различных уровнях - в оболочке клетки, ее протопласте (внутреннем содержимом) или в аксоне двигательного нерва, который соединяет нерв с мышечной тканью и передает команды нервной системы. Большинство нервно-мышечных болезней возникает под действием генетических изменений (мутации в определенных генах вызывают изменения в трехмерной структуре кодируемого ими белка), приводящих к утрате белками полностью или частично их первоначальных функций или к прекращению синтезирования белка как такового. Нервно-мышечные заболевания можно классифицировать по белкам или участкам белков, видоизменившихся под действием мутации генов. Поэтому, чтобы разобраться в природе того или иного нервно-мышечного заболевания, исследователи стремятся связать их с нарушением функциональности определенных белков. Необходимо более точное понимание взаимодействий и функций белков, вовлеченных в патогенез той или иной мышечной дистрофии. Невозможно переоценить значимость данной информации в разработке терапевтических процедур и инновационных методов лечения большого количества нервно-мышечных заболеваний. Цель проекта В Help Cure Muscular Dystrophy прибегают к помощи World Community Grid в определении белок-белковых взаимодействий более 2 200 безызбыточных белков с известной структурой, информация о которых содержится в Белковом Банке данных (www.rcsb.org/pdb). Исследоваться будут также белки, которые синтезируются в результате экспрессии мутировавших генов. Целью проекта является создание новой базы данных с информацией о функционально взаимодействующих белках. Дальнейшие исследования будут связаны с изучением участков белков, вовлеченных во взаимодействия лигандов (например, лекарств) с ДНК. Эта тема представляет значительный медицинский интерес, хотя сейчас упор делается на проектировании малых молекул (лигандов), которые нарушают (ингибируют) или улучшают работу определенных белков, намного сложнее определить, как та же самая малая молекула может прямо или косвенно влиять на другие взаимодействия белков. Исследовательский подход В этом проекте используется подход, в котором скомбинирована информация об эволюции (как развитие изменило белки и определило их функции) и молекулярное моделирование (вычислительное определение относительного положения двух взаимодействующих белковых партнеров), чтобы идентифицировать потенциальные взаимодействия. Молекулярное моделирование объединяет теоретические методы и вычислительные способы для моделирования поведения биологических молекул. Эти методы и способы применяются для исследования структуры биологических систем, таких как свернувшиеся белки, или при идентификации белков-лигандов, связывающихся с небольшими химическими системами, крупными биомолекулами и белковыми комплексами. Докинг (стыковка) белок-лиганд - молекулярная техника моделирования, которая прогнозирует положение и ориентацию (трехмерную структуру) белка относительно лиганда (который может быть другим белком, ДНК или лекарственным средством). Методы молекулярного докинга основаны исключительно на физических принципах — даже белки с неизвестными или слабо изученными функциями могут быть исследованы на предмет стыковки с различными лигандами. Единственным обязательным условием является знание трехмерной структуры белков, полученное теоретическими методами или в ходе экспериментального исследования. При использовании молекулярного докинга производится перебор известных молекул из баз данных с целью поиска вариантов, обнаруживающих сродство, т.е. хорошо связывающихся друг с другом. Степень сродства определяется с помощью оценочной функции по геометрическим и химическим параметрам полученного соединения. Геометрия оценивается по тому, насколько хорошо сочетаются трехмерные структуры белка и лиганда (должны быть подогнаны как рука под перчатку). С химической точки зрения оценивается сила межатомных взаимодействий между белком и лигандом. Для таких сложных структур как белки (наименьшие из которых содержат сотни атомов) исследования белок-белковых взаимодействий могут потребовать значительных вычислительных ресурсов. Без World Community Grid вычисления, необходимые для моделирования молекулярного докинга, были бы слишком трудоёмкими. Для первых 168 белков, изучавшихся еще в первой фазе проекта, привлеченное с помощью WCG процессорное время составило 8 000 лет. Во второй фазе проекта, где будут исследоваться уже 2 246 белков, предполагаемое время расчетов достигнет 91 680 лет. Преодолеть этот вычислительный барьер поможет информация об эволюции белков, позволяющая предсказывать взаимодействующие участки белков. Этот предварительный анализ уменьшает предполагаемое время вычислений в 100 раз, тем самым увеличивая количество исследуемых белков. Тем не менее, без помощи World Community Grid запланированные вычисления окажутся невыполнимыми. Добровольцы, жертвующие свободные вычислительные ресурсы World Community Grid, высвободят мощности для других исследований, проводимых AFM, CNRS, INSERM и пр. научными игроками, направленных на развитие научных инструментов, которые увеличивают наши знания о природе и методах лечения редких заболеваний. Исследователи Вычислительная биология: * Dr. Alessandra Carbone, Analytical Genomics, FRE3214 CNRS-UPMC, Universitй Pierre et Marie Curie, Paris. * Yann Ponty, Department of Computer Science, Universitй Pierre et Marie Curie, Paris. ГРИД-технологии: * Jean-Marie Chesneaux team, Computer Science Laboratory of Paris 6 (LIP6), CNRS Laboratory UMR 7606, Universitй Pierre et Marie Curie, Paris. Миопатия (заболевание мышц): * Pascale Guicheney team, INSERM Laboratory U582, Myology Institut, "Pitiй-Salpetriиre" Hospital, Paris. Молекулярное моделирование: * Richard Lavery, Institut de Biologie et Chimie des Protйines, CNRS UMR 5086, Universitй de Lyon. * Sophie Sacquin-Mora, Laboratory of theoretical biochemistry, CNRS Laboratory UPR9080, "Institut de Biologie Physico-Chimique", Paris. Вопросы и ответы по проекту: (Show/Hide) Скриншот графического клиента График производительности проекта: Це повідомлення відредагував Rilian: Dec 11 2010, 14:10 |
Rilian |
May 18 2009, 10:41
Пост
#2
|
interstellar Група: Team member Повідомлень: 17 049 З нами з: 22-February 06 З: Торонто Користувач №: 184 Стать: НеСкажу Free-DC_CPID Парк машин: ноут и кусок сервера |
Получил медаль за 45 процессорных дней
-------------------- |
Lo-Fi Версія | Поточний час: 27th September 2024 - 02:00 |