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Iniciativa Nova para melhorar a determinação NMR da estrutura

Na biologia estrutural, a única técnica disponível para prever a estrutura tridimensional de grandes moléculas complexas na solução, tal como proteínas e ADN, é espectroscopia NMR. Para catalisar melhorias nas técnicas atrás destas previsões, o projecto do “eNMR” lançou uma nova iniciativa. Em Métodos da Natureza de Setembro o projecto emitiu um convite à comunidade biomolecular inteira da Ressonância Magnética Nuclear participar em um teste da grande escala de algoritmos de computação modernos. Esta “competição a nível comunitário” melhorará potencial a eficiência, a reprodutibilidade e a confiança da determinação NMR da estrutura. o eNMR estará usando as Grades de Possibilidade para que a infra-estrutura da E-ciência ponha sua análise.

A espectroscopia NMR é importante em muitas áreas de ciência diferentes e é usada frequentemente determinar a estrutura de moléculas complexas. A técnica é particularmente útil em ciências biológicas porque pode prever a estrutura tridimensional das macromoléculas na solução, incluindo substâncias tais como as proteínas e o ADN que são chaves a compreender como as carroçarias humanas. A análise, contudo, é labour - intensivo e automatização aceleraria o ritmo da pesquisa, ajudando cientistas a identificar mais rapidamente moléculas.

A “Introspecção na forma das biomoléculas é o ponto de partida para projetar drogas novas,” diz Alexandre Bonvin, membro do projecto do eNMR e um dos autores do papel. “Se nós podemos melhorar esta tecnologia, ajudará pesquisadores na biologia estrutural a ser mais produtivos. Isto podia ajudar a encurtar o processo inteiro de projetar drogas novas.”

A molécula pequena ABT-737, por exemplo, foi encontrada selecionando uma biblioteca química com técnicas NMR-baseadas. A descoberta de ABT-737 foi coberta na Natureza 2005 de papel “Um inibidor da família que Bcl-2 as proteínas induzem a regressão de tumores contínuos,” como um composto de combate do cancro prometedor. (Embora não tem, até à data de ainda, introduzido no mercado.)

O projecto do eNMR trabalhou para melhorar os métodos computacionais usados para a automatização desde o fim de 2007, usando os recursos computacionais de EGEE para calcular estruturas moleculars dos dados NMR. Seu passo seguinte é envolver todas as partes interessadas interessadas em seus esforços. Com este desafio - “Avaliação Crítica chamada da Determinação automatizada da Estrutura das proteínas por NMR” ou por CASD-NMR - a equipe convida pesquisadores do laboratório a submeter moléculas (tècnica as coordenadas espaciais dos átomos na molécula com seus dados NMR associados) para ajudar a melhorar os algoritmos usados pela equipe global do eNMR.

O desafio de CASD-NMR ajudará cientistas de computador a automatizar cálculos NMR e a testá-los contra conjunto de dados cegos. O projecto do eNMR e o Instituto Nacional da Iniciativa da Estrutura da Proteína de Saúde (NIH) estão fornecendo dados para este desafio, e a equipe de CASD-NMR espera que outros pesquisadores fornecerão séries de dados adicionais.

No futuro, a automatização em NMR permitirá que os resultados “unsupervised” sejam aceitados pela comunidade como sendo correcta e viável, pronto para a inclusão no Banco De Dados De Proteína (PDB) directamente. O PDB é uma base de dados que armazene os dados estruturais macromoleculares que são livremente e publicamente - disponíveis para uma pesquisa mais adicional (www.wwpdb.org).

“Em métodos inteiramente automatizados deste tempo não seja seguro bastante ser usado cega; esta experiência de CASD-NMR será uma ferramenta valiosa para considerar onde nós estamos na automatização e melhoramos nossos métodos,” diz Bonvin. 

CASD-NMR estabelece-se para dar às várias equipes oito semanas para aplicar métodos automatizados para gerar estruturas a nível de qualidade comparável àquele das estruturas depositadas no PDB. As Iniciativas BigGrid de National Grid nos Países Baixos e no IGI/INFN têm contribuído os Processadores centrais ao projecto até agora. Uma reunião da avaliação é planeada para que mid-2010 olhe os resultados. Os Dados são feitos disponíveis para participantes de CASD-NMR com o Web page do projecto e-NMR (http://www.e-nmr.eu/CASD-NMR).

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