Elles sont au nombre de 5 :
1 – Simulations moléculaires de la flexibilité de la protéase du VIH
Description :
Les particules virales (virions) du VIH deviennent matures et infectieuses à cause de l’action de l’enzyme virale appelée protéase du VIH, qui agissant comme une paire de « ciseaux », découpe les longues chaines des polyprotéines qui forment alors la structure d’un nouveau virion.
La structure, la dynamique et la fonction de cette protéine hautement flexible ont été largement étudiés et ont conduit à de nombreux inhibiteurs antirétroviraux ARV qui aujourd’hui traitent le VIH d’une manière limitée. Cependant, le processus complet par lequel la protéase se déforme pour remplir sa fonction n’est toujours pas bien compris au niveau atomique, parce que de tels changements se produisent sur une échelle de temps encore insurmontable en informatique
Comprendre les changements de conformation qui se produisent dans la protéase est primordial dans la conception d’une nouvelle classe (structure-based) d’antirétroviraux qui permet de cibler la protéase dans ses autres conformations.
la technologie du GPUGRID nous permet d’accéder à ces autres conformations et fournir une base à un traitement médical renforcé du VIH / SIDA.
Publications:
S. K. Sadiq and G. De Fabritiis, Explicit solvent dynamics and energetics of HIV-1 protease flap-opening and closing, in press Proteins: Structure, Function and Bioinformatics (2010).
2 – Simulations moléculaires du récepteur D2 de la dopamine dans les conditions physiologiques de la force ionique
Description :
Les ions de sodium ont démontré qu’ils jouaient un rôle important dans la fixation des médicaments antipsychotiques pour le récepteur D2 de la dopamine. Comprendre le mécanisme provoqué par le sodium est d’un grand intérêt pour la conception de futurs médicaments pour le traitement de la schizophrénie.
Par le biais de la dynamique moléculaire, nous simulons la mobilité des ions sodium et ses effets sur les propriétés dynamiques du récepteur D2 en vertu des conditions physiologiques de la force ionique.
La technologie GPUGRID nous permet de gérer un système de tout-atome dans lequel des récepteurs D2 sont incorporés dans une bicouche membranaire avec un total de 61.000 atomes et accélère les performances de calcul à microsecondes.
Publications :
* J. Selent, F. Sanz, M. Pastor and G. De Fabritiis, Sodium ions toggle the rotamer switch in sodium-sensitive dopaminergic G-protein coupled receptors, submitted (2010).
– Recherches menées en collaboration avec le Dr Jana Selent de l’Universitat Pompeu Fabra.
3 – Simulations moléculaires de l’affinité de liaison entre le SH1 et le peptide ligand.
Description :
Le SH1 est un domaine des protéines impliqué dans les interactions protéine-protéine. Ce domaine particulier joue un rôle majeur sur les processus de signalisation dans la cellule de communication pour la croissance cellulaire et le développement. Toutefois, l’objectif final pour l’exécution de telles simulations n’est pas d’élargir les connaissances sur ce système particulier mais de l’utiliser comme modèle pour développer des méthodes pour calculer les affinités de liaison protéine-protéine.
Ces méthodes seront très utiles, par exemple, dans l’étude des raisons pour lesquelles certaines mauvaises formes de protéines stoppent les interactions avec d’autres protéines partenaires. Ce serait un moyen de fournir des explications à des maladies dans lesquelles ces sortes de mécanismes se produisent.
Maintenant, nous donnons progressivement et uniquement aux clients GPU, des unités de travail qui calculent ces affinités de liaison.
Publications :
* I I. Buch, M. J. Harvey, T. Giorgino, D. P. Anderson and G. De Fabritiis, High-throughput all-atom molecular dynamics simulations using distributed computing, in press J. Chem. Inf. and Mod. (2010)
4 – Forward-Reverse Steered Molecular Dynamics.
Description :
La perméation de l’ion-potassium dans la Gramicidin A. Nous sommes en train de donner des unités de travail comprenant des simulations plein atome de Gramidicin A pour le transport des ions – au total 30.000 atomes. Chaque unité de travail dure moins d’une journée et vous devez la terminer avant 4 jours.
Publications :
* T. Giorgino and G. De Fabritiis, Convergence of the potential of mean force computed through microsecond-scale bidirectional steered molecular dynamics, submitted (2010).
5 – Simulations moléculaires de la Triose Phosphate Isomérase (TPI) des enzymes.
(terminé)
Description :
Cette unité de travail examine les différences de conformation qui se posent lorsque les enzymes TPI subissent une nitration de la tyrosine comme une conséquence de l’inflammation, la respiration mitochondrial déficiente et un stress oxydatif.
Les unités de travail durent environ une journée et doivent être achevées avant 4 jours.
Publication :
* F. X. Guix, G. Ill-Raga, R. Bravo, T. Nakaya, G. De Fabritiis, M. Coma, G. P. Miscione, J. Villà-Freixa, T. Suzuki, X. Fernàndez-Busquets, M. A. Valverde, B. de Strooper and F. J. Muñoz, Amyloid-dependent triosephosphate isomerase nitrotyrosination induces glycation and tau fibrillation, Brain 132, 1335 (2009)