"Čtyřrozměrná" mapa proteinů

Proteiny určují tvar i strukturu buněk a řídí téměř všechny buněčné procesy. Mechanismus jejich působení spočívá v tom, že se specificky váží k jiným molekulám a tak je ovlivňují. Nyní výzkumníci vytvořili mapu, která zobrazuje, jak se může měnit struktura proteinů a jak vytvářejí vazby a shluky, což nám může pomoci porozumět tomu, jak přesně molekuly fungují a k čemu dochází, když nefungují správně. Výzkum otevírá široké možnosti i pro návrh nových léčiv.

Cílem studie je vytvořit jakousi mapu dynamických vlastností významné skupiny proteinů. To znamená shrnout základní zákonitosti, kterými se flexibilita proteinů řídí a vytvořit model, na jehož základě bude možné odvodit změny, které za určitých podmínek nastanou.

Toto je první studie prováděná v rámci rozsáhlejšího výzkumného projektu nazvaného MoDel (Molecular Dynamics Extended Library). MoDel usiluje o zobrazení proteinů v jakési "čtvrté dimenzi" - tedy v souvislosti celých proteomů (kompletní sítě proteinových interakcí v buňce) a interakcí jednotlivých proteinů v buňce za čas.

Cílem je, aby byli biochemici schopni porozumět chování proteinů v závislosti na jejich struktuře, a rozuměli i látkám, které budou s proteiny reagovat mezi všemi faktory, které působí v buňce ve fyziologických podmínkách.

K tak rozsáhlému výzkumu slouží superpočítač MareNostrum - nejvýkonnější počítač v Evropě a pátý nejvýkonnější na světě. První výsledky byly získány za půl milionu pracovních hodin za pomoci 200 paralelních procesorů - což odpovídá 57 rokům práce na osobním počítači. Zrealizovat projekt bez superpočítače MareNostrum by bylo jednoduše nemožné.

Více se dozvíte v přírodovědném magazínu Natura.