p10305

Publié le par Cobra

 

Dans les projets 10300 à 10301(1) nous générons la diversité structurelle de 11 protéines de liaison du calcium au moyen de 5 champs de force différents. Les ensembles structurels en résultant illustreront la nature dynamique de ces molécules. Ils seront analysés par des méthodes de prédiction avec des fonctions basées sur la structure, pour découvrir des conformations favorables à la fixation du calcium. Nous croyons que davantage de sites de fixation du calcium seront révélés avec une telle approche, plutôt que par un simple scan de la structure initiale de ces molécules, ce qui souligne l'importance de prendre en compte la dynamique de la fonction des molécules.

Pour chacune des 11 protéines de liaison du calcium, nous avons commencé avec deux structures : Holo, qui inclue des ions calcium, et Apo, qui n'a pas d'ions calcium. En utilisant les deux structures pour chaque protéine, nous avons construit 44 systèmes: 11 Holo, 11 Apo, 11 Holo synthétiques (en ajoutant des ions calcium aux structures Apo), et 11 de synthèse Apo (en éliminant les ions calcium aux structures Holo).

Nous avons choisi d'employer 5 champs de force pour notre travail : Amber 96, Amber 99sb, Amber 03, OPLS-AA et Gromos 53a6. Le modèle Tip3p de l’eau a été utilisé avec les champs de force Amber et OPLS-AA, et le modèle SPC de l’eau a été utilisé pour le champ de force Gromos. Étant donné que les systèmes de simulation sont des molécules d'eau explicite, les calculs prendront un certain temps. Ainsi, le nombre total de systèmes à simuler, en tenant compte des différents champs de force, est de 220 (44 * 5).

Il sera intéressant d'évaluer si, d'une certaine façon, la présence d'ions calcium et des champs de force différents influence soit la formation soit la stabilité des conformations favorables à la fixation du calcium.

En se basant sur le temps qu'il a fallu aux systèmes de simulation pour terminer une nanoseconde de la première série, nous avons déterminé la manière dont les simulations peuvent être divisées en lots qui correspondent ici à des projets distincts. Les points et délais listés ci-dessous reflètent les différences de temps pris pour terminer une unité de travail de chacun des lots(2)


Client : Classique
Nombre d'atomes : 48320
Preferred deadline : non mentionné
Final deadline : 38 jours
Points : 132
Serveur : http://171.67.108.38:8080

(1) Finalement 10300 à 10308
(2) Voir le tableau en fin de page


http://nsm03.casimages.com/img/2010/05/15//100515092624221006033798.gif

Note de Cobra : Tout le monde sait que le calcium (Ca) est vital, tout au long de notre vie, pour la formation et la préservation de nos os et de nos dents. Mais l'on sait moins que le calcium joue également un rôle extrêmement important dans divers métabolismes essentiels : coagulation du sang, contraction musculaire, pression artérielle, etc. et l'on commence à entrevoir son implication dans le cancer du côlon et même la maladie d'Alzheimer... Pour que le calcium puisse être absorbé par l'organisme, il doit être "fixé", et c'est surtout la vitamine D qui assure ce rôle. Mais pour remplir certaines fonctions notées plus haut, il est nécessaire que le calcium se lie à certaines protéines (enzymes et hormones adéquates). Par ailleurs, pour assurer ces fonctions vitales, l'organisme a un besoin constant de calcium ionisé puisé dans la réserve osseuse qui représente environ 98 % de la présence totale du calcium dans le corps humain.  L'ion calcium (Ca2+), en plus de ses autres nombreux rôles, est un messager intracellulaire, il est donc acteur dans de nombreuses voies de transduction du signal, contrôle directement ou indirectement l'activité biologique d'un certain nombre de protéines. C'est sa capacité à se lier à certaines d'entre elles qui entraîne chez ces dernières un changement de conformation, donc de fonction.

Identifier les conformations favorables à la fixation du calcium, et surtout en découvrir de nouvelles sont l'objectif de ces projets.


Définitions et explications

- Protéines de liaison du calcium
- Champs de force
- Calcium
- Calcium et cancer du côlon
- Calcium et maladie d'Alzheimer


Stanford - Texte original

"In projects 10300 - 10301 we are generating structural diversity of 11 calcium binding proteins using 5 different force fields. The resulting structural ensembles will exemplify the dynamic nature of these molecules. They will be analyzed with structure-based function prediction methods for the presence of calcium binding conformations. We believe that with such an approach more calcium binding sites will be revealed than by simply scanning the initial structures of these molecules, underscoring the importance of considering dynamics in the function of molecules.

For each of the 11 calcium binding proteins, we started with two structures: holo, which includes calcium ions, and apo, which does not have calcium ions. Using the two structures for each protein, we made 44 systems: 11 holo, 11 apo, 11 synthetic holo (adding calcium ions to the apo structures), and 11 synthetic apo (removing calcium ions from the holo structures).

We chose to employ 5 force fields in our work: Amber 96, Amber 99sb, Amber 03, OPLS-AA and Gromos 53a6. Tip3p water was used for the Amber and OPLS-AA force fields, and SPC water was used for the Gromos force field. Since the simulation systems include explicit water molecules, calculations will take some time. Thus the total number of systems to be simulated, taking into account different force fields, is 220 (44*5).

It will be interesting to assess whether the presence of calcium ions and different force fields in any way influence either formation or stability of local calcium binding conformations.

Based on the length of time it took for the simulation systems to complete initial 1ns simulations we have identified how they can be divided into batches, designated as separate projects here. The points and deadlines listed below reflect the differences in the time it takes to complete a single work unit for each of the batches."


http://nsm03.casimages.com/img/2010/06/26//100626094340221006298833.png

 

 

 

 

 

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