Imbaa Lab

Исследование сворачивания белка

Imbaa Lab

Зачем нужен этот проект?

Благодаря недавно завершенному проекту “Геном человека” стали известны аминокислотные
последовательности всех белков в человеческом организме. Ранее были изучены многие
белки других живых организмов. Процесс пополнения этой информационной базы
продолжается до сих пор, ведь природа живых существ так многообразна!
Что же произойдет, если организм в результате какой-то причины перестанет вырабатывать
какой-то белок? Правильно, приходит болезнь (и как это ни прискорбно, в некоторых случаях
организм может прекратить свое существование), вот почему все это так важно.
Исследования по данному проекту помогут всему человечеству в проектировании новых, не
существующих белков. В случае успешного решения данных проблем мы сможем бороться с
такими болезнями как рак, малярия, болезнь Альцгеймера, сибирская язва и многими другими
генетическими и вирусными заболеваниями.

Imbaa Lab

Сворачивание белка

Сворачивание белка и болезнь:

Что происходит, если белки не сворачиваются правильно? Болезни, такие как болезнь Альцгеймера, муковисцедоз, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (коровье бешенство), унаследованная форма эмфиземы, и даже некоторые случаи образования раковых опухолей, образуются из-за неправильного сворачивания белка.

Неправильное сворачивание белка может привести к их группированию (“совокупности”). Эти сгустки зачастую собираются в мозге, где они, могут вызывать симптомы Коровьего бешенства или болезни Альцгеймера.

 

 

Почему свёртывание белков так сложно понять?

Свёртывание представляет собой очень сложный процесс, и зачастую, изучение в лабораторных условиях становится затруднительным. Удивительно, что мало того, что белки самоорганизуются — сворачиваются — но и делают это удивительно быстро: некоторые со скоростью в одну миллионную секунды.

Для человека этот период времени является невероятно быстрым, в то время как для моделирования это очень долго. На самом деле, даже современные компьютеры могут занять целый день на то, чтобы смоделировать около 50 наносекунд (50/1,000,000,000 секунды). К сожалению, многие белки сворачиваются на срок миллисекунды (1,000,000 наносекунд). Таким образом, потребовалось бы 20,000 дней на то, чтобы смоделировать сворачивание — т. е. потребовалось бы 60 лет! Это очень долгий срок для получения одного результата!

Решение: Использование новых распределенных вычислительных алгоритмов, чтобы смоделировать то, что не было бы возможно прежде.

Цель проекта

Цель проекта – решение одной из самых больших проблем в молекулярной биологии –
вычисление трехмерной структуры белков из их аминокислотных последовательностей. Для
выполнения расчетов по этой программе нужна фантастическая вычислительная мощность.
Вот тут-то на помощь и приходят распределенные вычисления проделанные компьютерами
компании ImbaaCorp.

Идея Создания

Идея создания данного проекта принадлежит Игорю Петренко, основателю компании ImbaaCorp и создателю ImbaaLab. Совместно наша команда произвела более чем 134 757 вычислительных операций (124.21 квадриллионов операций) в проекте Rosetta @ Home. Подтверждение о проделанной работе с вычислениями Вы можете найти на веб-сайте проекта.

На сегодняшний день мы продолжаем работу по реализации данного проекта в тесном сотрудничестве с другими компаниями, также в рамках другого замечательного проекта, такой как [email protected] Наша миссия заключается в том, чтобы максимально ускорить процесс исследования.

Лаборатория Pande, Стенфордский Университет

ImbaaCorp активно поддерживает проект [email protected], жертвуя вычислительные мощности компьютера для этого удивительного сообщества.

Лаборатория Pande является основателем научной группы [email protected] Главным профессором является Виджей Панде, доктор философии, его лаборатория является частью кафедр химии и структурной биологии Стэнфордского университета, а также Медицинским центром Станфордского университета, где проводятся работы с теорией и моделированием белка, РНК, и синтетических высокомолекулярных соединений (полимеров).