Rosetta@Home

PSA: BOINC - Berkeley Open Infrastructure Network Computing

[video:http://www.youtube.com/watch?v=CKrzdPXJozI width:320 height:265]

Home: http://boinc.bakerlab.org/rosetta/

Inscripció des de Boinc-manager: http://boinc.bakerlab.org/rosetta/

Impulsor: Laboratori Backer, departament de Bioquímica de l'Universitat de Washington.

Àrea: Bioquímica

Objectius:
RosettaL'objectiu de la recerca és desenvolupar un model millorat per les interaccions entre molléculaires i utilitzar aquest model per predir i concebre l'estructura i el disseny de macromol·lècules i les seves interaccions. Les aplicacions de concepció i de predicció, que poden ser de gran interès biològic en el seu propi camp, donent tests rigorosos i objectius que milloren el model i la comprehensió.

Utilitzem un programa informàtic anomenat Rosetta per executar els càlculs i el disseny de proteïnes. En el cor de Rosetta, hi ha funcions per calcular les energies de les interaccions entre i dins de les macromolècules, i els mètodes per trobar l'estructura d'un menor consum d'energia d'una seqüència d'aminoàcids.

Els resultats dels assaigs per la predicció i el disseny s'utilitzen contínuament per millorar el potencial de les funcions i algoritmes de cerca.

El desenvolupament d'un programa per fer front a aquests problemes té avantatges considerables: en primer lloc, les diverses aplicacions de proves complementàries, en general, model físic (física química / física) i desprès, molts dels problemes d'interès actual, tals com el disseny d'estructura flexible de la proteïna i proteïna-proteïna amb estructura flexible de muntatge.

Rosetta@home

[video:http://www.youtube.com/watch?v=GzATbET3g54 width:320 height:265 align:center]

Malària:
Col·laborem amb un projecte dirigit per Austin Burt de l'Imperial College de Londres que és un component del projecte "Gran Reptes per a la Salut Global". La malària és causada per un paràsit que passa part del seu cicle de vida en el cos d'un mosquit, que després es transmet a l'ésser humà per mossegada. La idea del projecte és fer que els mosquits eliminin del seu cos els gens essencials per la supervivència del paràsit. El nostre paper en el projecte és utilitzar els mètodes de computació (Rosetta) per desenvolupar nous enzims adreçats específicament a inactivar aquests gens.


Àntrax:
Usem Rosetta per ajudar el grup de recerca de John Collier de Harvard, per establir el model de la toxina del àntrax que ha de contribuïr al desenvolupament de tractaments. Podeu llegir un extracte d'un article que descriu alguns d'aquests treballs en anglès. http://www.pnas.org/content/102/45/16409.abstract

VIH:
Una de les raons que fa que el VIH sigui tan mortal és que evoluciona per enganyar el sistema immunològic. Estem col·laborant amb els investigadors a Seattle i NIH per tractar de desenvolupar una vacuna contra el VIH. El paper que ocupem en aquest projecte és fonamental, utilitzem Rosetta@home per dissenyar petites proteïnes que posen de manifest el reduït nombre de regions crítiques de la proteïna d'embolcall del VIH, per la qual cosa el sistema immune pot identificar fàcilment i produir anticossos. El nostre objectiu és crear vacunes a partir de petites proteïnes estables que poden ser fabricades a baix preu per ser distribuides a tot el món.

Altres virus:
Treballem amb el laboratori PMA Bjorkman per tal d'utilitzar els mètodes de muntatge de proteïna-proteïna de Rosetta per construïr models en 3D de les proteïnes del virus de l'herpes amb altres proteïnes humanes.

La malaltia d'Alzheimer:
La malaltia d'Alzheimer pot ser causada pel plegament de proteïnes en formar una estructura anomenada amiloides. S'ha avançat molt recentment gràcies al grup de recerca de David Eisenberg a UCLA resolent la primera estructura d'un amiloide. Estem treballant amb el seu grup d'investigació per predir l'estructura de les proteïnes que poden ser succeptibles en la formarció amiloides, la qual cosa seria un primer pas cap al bloqueig de la formació d'aquests, i és d'esperar, de la malaltia.

Càncer:
El càncer pot ser causat per mutacions de gens clau que pertorben els processos normals del control cel·lular. Desenvolupem mètodes per tallar l'ADN en llocs específics en el genoma, i identifiquem els llocs implicats en el càncer. Després han de ser reparats per la cèl·lula mitjançant una segona còpia, el gen de la cèl lula no ha de ser cancerós. És un mètode molt específic de la teràpia genètica que, si té èxit, passarà a ser de llarg una de les principals obcions als mètodes de teràpia genètica, en concret, els mètodes actuals inclouen una còpia d'un gen mutat a l'atzar en el genoma, si el punt d'inserció es troba prop d'una ocnogenia pot curar la malaltia, però en causarà una altra. Com que aquest mètode es centrarà en llocs determinats hauria d'evitar aquesta trampa.

Càncer de pròstata:
El receptor d'andrògens (AR) lligat a la testosterona és el responsable del desenvolupament normal de l'home. Quan AR es converteix hipersensible a la testosterona, el resultat és un càncer de pròstata. El tractament actual del càncer de pròstata, anomenat teràpia hormonal, passa per fer vaixar els nivells de testosterona disponible (a vegades per la castració). Molts dels tumors malignes són resistents a aquesta teràpia, nosaltres apliquem els mètodes de modelat de proteïnes per trobar la manera d'inhibir l'AR en el tractament de càncer de pròstata. Provarem un métode de modelització de proteïnes per trobar diferents maneres d'inhibir l'AR en presència de testosterona.
Ho farem mitjançant el disseny de proteïnes que impediran AR d'entrar al nucli cel·lular (on està fent la feina bruta), i també impedir la seva unió a ADN per activar gens específics a tumors encara que entri dins del nucli.