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Initiative Nouvelle pour améliorer la détermination RMN de structure

Dans la biologie structurelle, la seule technique disponible pour prévoir la structure en trois dimensions de grandes molécules complexes en solution, comme des protéines et l'ADN, est spectroscopie RMN. Pour catalyser des améliorations dans les techniques derrière ces prévisions, le projet de « eNMR » a lancé une initiative neuve. Dans les Méthodes de la Nature de Septembre le projet a fourni une invitation à la communauté biomoléculaire entière de Résonance Magnétique Nucléaire de participer à un test de large échelle des algorithmes calculants modernes. Ce « concours » à l'échelle communautaire améliorera potentiellement l'efficience, la reproductibilité et la fiabilité de la détermination RMN de structure. l'eNMR emploiera les Réseaux de Activation pour que l'infrastructure de l'E-science actionne leur analyse.

La spectroscopie RMN est importante dans beaucoup de différents secteurs scientifiques et est employée souvent pour déterminer la structure des molécules complexes. La technique est particulièrement utile en sciences biologiques car elle peut prévoir la structure en trois dimensions des macromolécules en solution, y compris des substances telles que les protéines et l'ADN qui sont principaux à comprendre comment les travaux de corps humain. L'analyse, cependant, est de main-d'oeuvre et l'automatisation accélérerait le rythme de la recherche, aidant des scientifiques à recenser des molécules plus rapidement.

Le « Aperçu de la forme des biomolécules est le point de départ pour concevoir les médicaments neufs, » dit Alexandre Bonvin, membre du projet d'eNMR et un des auteurs du papier. « Si nous pouvons améliorer cette technologie, elle aidera des chercheurs dans la biologie structurelle à être plus productifs. Ceci a pu aider à diminuer le procédé entier de concevoir les médicaments neufs. »

La petite molécule ABT-737, par exemple, a été trouvée en protégeant une bibliothèque chimique avec des techniques RMN-basées. La découverte d'ABT-737 a été couverte dans la Nature 2005 de papier « Un inhibiteur de famille de Bcl-2 que les protéines induit la régression des tumeurs solides, » comme composé de combat de cancer prometteur. (Bien Qu'elle n'a pas, en date d'encore, lancé sur le marché.)

Le projet d'eNMR a fonctionné pour améliorer des méthodes de calcul employées pour l'automatisation depuis fin 2007, utilisant les moyens de calcul d'EGEE pour prévoir des structures moléculaires des données RMN. Leur prochaine phase est de faire participer toutes les parties prenantes intéressées dans leurs efforts. Par ce défi - « Estimation Critique appelée de la Détermination robotisée de Structure des protéines par RMN » ou CASD-NMR - l'équipe invite des chercheurs de laboratoire à soumettre des molécules (techniquement les coordonnées spatiales des atomes dans la molécule avec leurs données RMN associées) pour aider à améliorer les algorithmes employés par l'équipe globale d'eNMR.

Le défi de CASD-NMR aidera des informaticiens à automatiser des calculs RMN et à les tester contre des ensembles de données sans visibilité. Le projet d'eNMR et l'Institut National de l'Initiative de la Structure des Protéines de Santé (NIH) fournissent des données pour ce défi, et l'équipe de CASD-NMR espère que d'autres chercheurs fourniront des positionnements des informations supplémentaires.

À l'avenir, l'automatisation dans RMN permettra à des résultats « non guidés » d'être reçus par la communauté en tant qu'étant correcte et viable, disponible pour l'inclusion à la Banque De Données De Protéine (PDB) immédiatement. L'APB est une base de données qui enregistre les données structurelles macromoléculaires qui sont librement et publiquement - disponibles pour davantage de recherche (www.wwpdb.org).

« À Ce Moment des méthodes entièrement automatisées ne soyez pas assez fiable pour être utilisé borgne ; cette expérience de CASD-NMR sera un outil de valeur pour voir où nous restons dans l'automatisation et améliorons nos méthodes, » dit Bonvin. 

CASD-NMR est installé pour donner aux équipes variées huit semaines pour appliquer des méthodes robotisées pour produire des structures à un niveau de qualité comparable à celui des structures déposées dans l'APB. Les Initiatives BigGrid aux Pays-Bas et IGI/INFN de National Grid ont contribué des CPU au projet jusqu'ici. Un contact d'estimation planification pour que mid-2010 regarde les résultats. Des Données sont rendues disponibles pour des participants de CASD-NMR par la page Web du projet e-RMN (http://www.e-nmr.eu/CASD-NMR).

http://www.e-nmr.eu/CASD-NMR