Les Projets 3445-3450 sont nouveaux pour le client Folding@Home de la PlayStation3. Comme les simulations précédentes pour PlayStation, le but de ces projets est de tester un plus large éventail de modèles de champ de force sur une série de peptides d'essai.

Ici, nous simulons trois petits fragments peptidiques qui ont été choisis pour se replier expérimentalement à l'intérieur de structures bien définies : le peptide Fs (une hélice dans l'eau), le peptide C-terminal de la protéine G (40% en épingle à cheveux en solution), et le fragment N-terminal de l'ubiquitine (80% en épingle à cheveux en solution).

Pourquoi ces tests sont-ils si importants ? La réponse courte est la suivante : nous devons développer des modèles encore plus précis du repliement des protéines, ainsi nous pourrons mieux utiliser nos modèles pour comprendre les causes moléculaires des maladies.

La réponse longue est la suivante : la nouvelle génération de plates-formes de simulation (comme le GPU et le processeur Cell de Sony) permet d'obtenir un énorme gain de temps de calcul, au détriment d'une certaine précision physique. C'est pourquoi, nous utilisons ce qu'on appelle une "approximation" de Generalized Born pour calculer l'effet net de toutes les molécules de solvant qui baignent les protéines en solution. Les avantages de ce procédé sont énormes : nous pouvons ignorer tous les degrés de liberté de solvants dans nos simulations, et accélérer considérablement nos calculs (jusqu'à 200 ns/jour pour les petites protéines !)

L'inconvénient, évidemment, est que les "approximations" de Generalized Born (GB) ont quelques défauts que nous cherchons à surmonter. Etant donné que les modèles GB ignorent la granularité inhérente de l'eau, cela provoque certains artefacts (comme d'excessives interactions entre les résidus chargés dans les protéines). Ces artefacts peuvent affecter l'équilibre global des forces moléculaires agissant sur les protéines, et induire des résultats qui peuvent ne pas être totalement exacts.

Jusqu'à présent, nous n'avions pas d'ordinateurs suffisamment rapides pour évaluer pleinement ces problèmes. C'est là que la simulation sur la PS3 peut vraiment aider. En contribuant à cet effort, vous pouvez nous aider à avoir un impact significatif dans ce domaine.

Client : PS3
Nombre d'atomes : 267
Preferred deadline : 3 jours
Final deadline : 6 jours
Points : 257




Note de Cobra : Vous aurez compris que, si les logiciels de dynamique moléculaire existent bien, les modèles issus des jeux de paramètres aux fins d'obtenir des résultats précis rapidement peuvent être perfectibles. Une multitude de labos, instituts, chercheurs travaillent durement à trouver les modèles qui feront référence. Le projet Folding@home n'échappe pas à la règle. Et on peut dire que, dans ce domaine, il est plutôt bien loti, du fait de la puissance de calcul inégalée à ce jour dont il dispose. Et, pour les projets étudiés présentement, c'est là qu'intervient la grande force des processeurs Cell de Sony.

Le peptide FS, le peptide C-terminal de la protéine G ou le fragment N-terminal de l'ubiquitine sont des unités de test et savoir ce qu'elles représentent précisément n'a pas beaucoup d'importance pour nous. Je mets quand même quelques liens pour les curieux.


Définitions et explications

- Ubiquitine
- Protéine G


Stanford - Texte original

"Projects 3445-3450 are some (new!) projects for the PlayStation3 Folding@Home client. Like previous PlayStation simulations, the purpose of these projects is to test a wider range of forcefield models on a series of test peptides.

Here we are simulating three small peptide fragments which have been found experimentally to fold up into well-defined structures: the Fs peptide (a helix in water), the C-terminal peptide from Protein G (40% hairpin in solution), and the N-terminal fragment of Ubiquitin (80% hairpin in solution).

Why are these tests so important? The short answer is this: we need to develop even more accurate models of protein folding, so we can best use our models to understand the molecular causes of disease.

The long answer is this: Next-generation simulation platforms (like GPUs and the Sony Cell processor) can achieve huge speed-ups in calculation times, at the expense of some physical accuracy. Most crucially, we use something called a Generalized-Born approximation to calculate the net effect of all solvent molecules that bathe proteins in solution. The benefits of doing this are huge: we can ignore all the solvent degrees of freedom in our simulations, and vastly speed up our calculations (up to 200 ns/day noew for small proteins!)

The downside of this, of course, is that Generalized-Born (GB) approximations have some problems that we aim to overcome. Since GB models ignore the inherent granularity of water, this causes certain artifacts (such as overly-strong interactions between charged residues in proteins). These artifacts can affect the overall balance of molecular forces acting on protein, and yield results that may not be fully accurate.

Up until now, we haven't had fast enough computers to fully assess these problems. This is where simulation on the PS3 can really help. By contributing to this effort, you can help us make a significant impact in this field.

Points and deadlines:

Fs peptide (10/ps and 91/ps viscosity)
project 3445: 251 points, timeout 3 days, deadline 6 days
project 3446: 255 points, timeout 3 days, deadline 6 days

proG peptide (10/ps and 91/ps viscosity)
project 3447: 244 points, timeout 3 days, deadline 6 days
project 3448: 247 points, timeout 3 days, deadline 6 days

Ubq peptide (10/ps and 91/ps viscosity)
project 3449: 255 points, timeout 3 days, deadline 6 days
project 3450: 257 points, timeout 3 days, deadline 6 days

These WUs should take about 6.5 hours interrupted."