Coronavirus : Coronavirus – Ce que nous faisons et comment vous pouvez aider en termes simples – Folding @ home

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TL; DR: Nous simulons la dynamique des protéines COVID-19 pour rechercher de nouvelles opportunités thérapeutiques. Faites défiler vers le bas de la page pour voir une liste de façons dont vous pouvez aider.

Les protéines sont des machines moléculaires qui remplissent de nombreuses fonctions que nous associons à la vie. Ils sentent l'environnement (par exemple dans le goût et l'odorat), effectuent un travail (par exemple la contraction musculaire et décomposent les aliments) et jouent des rôles structurels (par exemple vos cheveux). Ils sont constitués d'une chaîne linéaire de produits chimiques appelés acides aminés qui, dans de nombreux cas, se «replient» spontanément en structures compactes et fonctionnelles. Tout comme n'importe quelle autre machine, c'est la façon dont les composants d'une protéine sont organisés et se déplacent qui déterminent la fonction de la protéine. Dans ce cas, les composants sont des atomes.

Les virus ont également des protéines qu'ils utilisent pour supprimer notre système immunitaire et se reproduire.

Pour aider à lutter contre les coronavirus, nous voulons comprendre comment ces protéines virales fonctionnent et comment nous pouvons concevoir des thérapies pour les arrêter.

Il existe de nombreuses méthodes expérimentales pour déterminer les structures protéiques. Bien que extrêmement puissants, ils ne révèlent qu'un seul instantané de la forme habituelle d'une protéine. Mais les protéines ont beaucoup de parties mobiles, nous voulons donc vraiment voir la protéine en action. Les structures que nous ne pouvons pas voir expérimentalement peuvent être la clé pour découvrir une nouvelle thérapeutique.

En utilisant le football comme analogie pour la situation expérimentale, c'est comme si vous ne pouviez voir que les joueurs alignés pour le snap (l'arrangement unique dans lequel les joueurs passent le plus de temps) et étaient aveugles au reste du jeu.

Voir une seule structure d'une protéine (à gauche), c'est comme voir les joueurs alignés pour le snap dans le football. Des informations importantes, mais qui manquent également. La structure protéique montre une sphère pour chaque atome (bleu) et des flèches rouges soulignant le site de liaison d'un médicament dans cette protéine.

Notre spécialité est d'utiliser des simulations informatiques pour comprendre les parties mobiles des protéines. Il est important de regarder comment les atomes d'une protéine se déplacent les uns par rapport aux autres, car elle capture des informations précieuses inaccessibles par tout autre moyen.

En prenant les structures expérimentales comme points de départ, nous pouvons simuler comment tous les atomes de la protéine se déplacent, remplissant efficacement le reste du jeu que les expériences manquent.

(intégré) https://www.youtube.com/watch?v=NTLU1anxe8c (/ intégré)

Un film capturant comment la protéine montrée avant de se déplacer, c'est comme regarder tout le match de football. Dans ce cas, nous voyons une forme de poche qui était absente dans la structure expérimentale.

Cela peut révéler de nouvelles opportunités thérapeutiques. Par exemple, dans notre récent article, nous avons simulé une protéine du virus Ebola qui est généralement considérée comme «inébranlable» parce que les instantanés des expériences n'ont pas de sites médicamenteux évidents. Mais, nos simulations ont mis au jour une structure alternative qui a un site de drogue. Surtout, nous avons ensuite effectué des expériences qui ont confirmé notre prédiction de calcul, et recherchons maintenant des médicaments qui se lient à ce site de liaison nouvellement découvert.

Une structure expérimentale d'une protéine Ebola n'a pas de sites médicamenteux évidents (pas de poches profondes parmi les atomes représentés par des sphères).

(intégré) https://www.youtube.com/watch?v=0faG7yIrDio (/ intégré)

Nos simulations ont capturé un mouvement qui crée un site potentiellement médicamenteux dans cette protéine Ebola. Au lieu de montrer des sphères pour chaque atome, cette bande dessinée montre un ruban retraçant la chaîne linéaire des acides aminés (produits chimiques) dont la protéine est constituée.

Nous voulons faire la même chose avec le coronavirus, et vous pouvez aider! En fait, il existe plusieurs façons d'aider, et elles ne s'excluent pas mutuellement.

  1. Télécharger Folding @ home et nous aider à exécuter des simulations est le principal moyen de contribuer. Ces calculs sont énormes et chaque petit aide! Chaque simulation que vous exécutez revient à acheter un billet de loterie. Plus nous achetons de billets, meilleures sont nos chances de remporter le jackpot. Habituellement, votre ordinateur ne sera jamais inactif, mais nous avons eu une réponse si enthousiaste à notre travail COVID-19 que vous verrez des temps d'arrêt intermittents pendant que nous sprintons pour configurer plus de simulations. S'il vous plait, soyez patient avec nous! Il y a beaucoup de données scientifiques précieuses à faire, et nous les faisons fonctionner aussi rapidement que possible.
  2. Si vous ne disposez pas d'ordinateurs pour contribuer ou si vous vous sentez particulièrement généreux, vous pouvez également faire des dons par le biais de l'Université de Washington à St. Louis. Ces fonds sont utilisés à plusieurs fins, notamment: 1) soutenir notre ingénierie logicielle et notre matériel côté serveur (particulièrement important en ce moment car nous évoluons rapidement!) Et 2) acheter des composés à tester expérimentalement sur la base des informations issues de nos simulations.
  3. Bien sûr, veuillez prendre des précautions pour éviter la propagation du virus en vous lavant les mains, en vous éloignant de la société, etc. Cela permet de maintenir le système médical et donne aux scientifiques le temps de rechercher des thérapies.