paroh: (Default)
[personal profile] paroh posting in [community profile] ru_crunching
15 марта 2020 г.
Грег Боуман

Ниасилил, многабукаф: мы моделируем динамику белков COVID-19 для поиска новых терапевтических возможностей. Прокрутите страницу вниз, чтобы увидеть список способов, которыми вы можете помочь.

Белки - это молекулярные машины, выполняющие множество функций, которые мы связываем с жизнью. Они чувствуют окружающую среду (например, вкусом и запахом), выполняют работу (например, сокращение мышц и расщепление пищи) и играют структуробразующие роли (например, ваши волосы). Они состоят из линейной цепи химических веществ, называемых аминокислотами, которые во многих случаях самопроизвольно «складываются» в компактные, функциональные структуры. Как и любая другая машина, именно то, как расположены и перемещаются компоненты белка, определяет его функцию. В этом случае компонентами являются атомы.

У вирусов также есть белки, которые они используют для подавления нашей иммунной системы и размножения.

Чтобы помочь в борьбе с коронавирусом, мы хотим понять, как работают эти вирусные белки и как мы можем разработать терапевтические средства, чтобы остановить их.

Существует много экспериментальных методов определения белковых структур. Хотя они чрезвычайно мощные, они показывают только один снимок обычной формы белка. Но у белков много движущихся частей, поэтому мы действительно хотим увидеть белок в действии. Структуры, которые мы не видим экспериментально, могут стать ключом к открытию нового терапевтического средства.

Используя футбол в качестве аналогии с экспериментальной ситуацией, это выглядит так, как будто вы можете увидеть только игроков, выстроившихся в линию на мгновение (единственное расположение, в котором игроки проводят больше всего времени) и были бы слепы к остальной части игры.

Видеть единственную структуру белка (слева) - это все равно, что видеть игроков, готовых к броску в американском в футболе. Важная информация, но многое отсутствует. Структура белка показывает сферу для каждого атома (синюю) и красные стрелки, выделяющие один участок связывания лекарственного средства в этом белке.

Наша специальность заключается в использовании компьютерного моделирования для понимания движущихся частей белка. Наблюдение за тем, как атомы в белке движутся относительно друг друга, важно, потому что оно собирает ценную информацию, которая недоступна любыми другими способами.

Взяв экспериментальные структуры за отправную точку, мы можем смоделировать, как движутся все атомы в белке, эффективно заполняя остальную часть игры, которую пропускают эксперименты.



Фильм фиксирует как протеин, показанный ранее, похож на просмотр всей футбольной игры. В этом случае мы видим карманную форму, которая отсутствовала в экспериментальной структуре.

Это может открыть новые терапевтические возможности. Например, в нашей недавней статье мы смоделировали белок из вируса Эбола, который обычно считается «не лекарственнодействующим», потому что моментальные снимки из экспериментов не имеют очевидных мест, пригодных для лекарств. Но в результате нашего моделирования была обнаружена альтернативная структура, в которой есть место, где можно ввести лекарства. Важно отметить, что затем мы провели эксперименты, которые подтвердили наше компьютерное предсказание, и сейчас ищем лекарства, которые связывают этот недавно открытый участок связывания.

Экспериментальная структура белка Эбола не имеет очевидных мест для введения лекарств (нет глубоких карманов среди атомов, показанных в виде сфер).

В наших экспериментах было зафиксировано движение, в результате которого в этом белке вируса Эбола образуется участок, потенциально способный к принятию лекарства. Вместо того, чтобы показывать сферы для каждого атома, этот мультфильм показывает ленту, прослеживающую линейную цепочку аминокислот (химических веществ), из которых состоит белок.

Мы хотим сделать то же самое с коронавирусом, и вы можете помочь! На самом деле, вы можете помочь несколькими способами, и они не являются взаимоисключающими.

1. Загрузить Folding@home и помочь в проведении симуляций - основной способ внести свой вклад. Эти расчеты огромны и каждый немного помогает! Каждая симуляция, которую вы запускаете, похожа на покупку лотерейного билета. Чем больше билетов мы покупаем, тем больше у нас шансов выиграть джекпот. Обычно ваш компьютер никогда не будет бездействовать, но у нас был такой восторженный отклик на нашу работу с COVID-19, что вы увидите периодические простои, когда мы спешим настраивать больше симуляций. Пожалуйста, будьте терпеливы с нами! Предстоит сделать много ценных научных разработок и мы запустим их настолько быстро, насколько сможем.
2. Если у вас нет компьютеров для пожертвований или вы чувствуете себя особенно щедрым, вы также можете делать пожертвования через Вашингтонский университет в Сент-Луисе. Эти средства используются для целого ряда целей, в том числе: 1) для поддержки нашего программного обеспечения и серверного оборудования (что особенно важно сейчас, когда мы быстро расширяемся!) и 2) для покупки соединений для экспериментального тестирования, основанного на данных нашего моделирования.
3. Конечно, пожалуйста, примите меры предосторожности, чтобы предотвратить распространение вируса: вымыть руки, социально дистанцироваться ит.д. Это помогает поддерживать медицинскую систему и дает ученым время на поиски методов лечения.

на англ.

Profile

Volunteer Computing ( добровольные вычисления )

July 2025

S M T W T F S
  12345
678 9101112
131415 16171819
20212223242526
2728293031  

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 24th, 2025 02:45 am
Powered by Dreamwidth Studios