12 декабря 2019, четверг, 20:23
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Расчет взаимодействия белковых молекул станет намного быстрее

3D-модель молекулы миоглобина
3D-модель молекулы миоглобина
Wikimedia Commons

Биологи и математики из МФТИ, Университета Стони-Брук и других научно-исследовательских центров научили компьютер в десять раз быстрее предсказывать строение “сцеплений” белков в клетке, сообщает пресс-служба Московского физико-технического института. Среди авторов исследования аспирант МФТИ Андрей Казенов и выпускник магистратуры МФТИ и аспирант Университета Стони-Брук Дмитрий Подгорный. Новый метод расчета белкового взаимодействия поможет точнее понять, как происходят процессы в клетках организма, и значительно ускорит разработку новых лекарств.

В новом алгоритме взаимодействующие белковые молекулы описываются в системе радиально-сферических координат, которая сама по себе максимально приближена к форме белка. Это позволяет разделять белки на “функциональные блоки” и решать задачу в более простой форме. По словам ученых, если провести аналогию с детским конструктором, вычислительную сложность моделирования взаимодействующих белков можно сравнить с составлением всех возможных пар из 10 000 начальных блоков. Идея исследователей состояла в том, чтобы представить белки в сферических координатах как сочетание “квантовых поверхностей” - некоторых блоков, описываемых математическим аппаратом квантовой механики. Такой подход позволяет одновременно рассчитывать взаимодействие многих пар белковых участков между собой, а не оценивать каждую пару независимо.

Новый метод может работать до ста раз быстрее лучших из существовавших ранее, при этом оставаясь точным. Работа программы на персональном компьютере занимает около пятнадцати минут, что оказывается серьезной альтернативой экспериментальным методикам определения белковых взаимодействий. Новый алгоритм скоро станет частью популярной автоматической системы расчета белок-белкового взаимодействия ClusPro. Ресурс, ранее разработанный авторами статьи, сегодня насчитывает более 15 000 пользователей по всему миру.  На последнем соревновании среди специалистов по определению структуры белков CAPRI (Critical Assessment of PRotein Interactions - критическая оценка предсказания взаимодействия) сервер ClusPro признан лучшей автоматической системой для расчета белок-белкового взаимодействия.

«В обычной клетке осуществляются тысячи различных белковых взаимодействий. Объяснение этих взаимодействий помогает описывать важные процессы: работу организма в целом и методов лечения некоторых заболеваний (например, рака)» - комментирует исследование профессор университета Стони-Брук и  адъюнкт-профессор МФТИ Дмитрий Козаков.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.