Human Proteome Folding - Phase 2

人类蛋白质组折叠 - 第 2 阶段

本项目是 IBM 公司主持的 World Community Grid 项目的子项目。

任务

“人类蛋白质组折叠”第 2 阶段（HPF2）是第一阶段的延续。这个项目的两个主要目标是：1）获得特定人类蛋白质和病原体蛋白质更为精细的结构 2）通过进一步开发 Rosetta 软件结构预测功能，进一步提高蛋白质结构预测的准确性。因此，该项目将并行完成两个非常重要的任务 －一个涉及生物学领域，一个涉及生物物理学领域。

意义

这个项目由 Institute for Systems Biology 发起，并在 New York University 的 Department of Biology and Computer Science 得以继续，它使用 Rosetta 软件，以更侧重于原子细节的方式，进一步细化第一阶段所得到的结构。第一阶段的目标是了解蛋白质功能。第二阶段的目标是增加针对所选的人类蛋白质子集的预测的详细程度。较高的详细程度对于一些应用非常重要，这些应用包括但不限于药物分子附着过程的虚拟影像以及蛋白质的设计。第二阶段还会在 World Community Grid 上运行一些已得到充分研究的蛋白质（如酵母中的蛋白质），以便加深对蛋白质物理结构的理解，并提高一流的蛋白质结构预测的能力。它也会帮助 Rosetta 开发者社区进一步开发软件并提高预测的可靠性。

HPF2 将关注人体分泌的蛋白质（血液和细胞之间的空间中的蛋白质）。这些蛋白质对细胞间传递信息十分重要，通常也是诊断的关键标志。这些蛋白质最终甚至可以作为有用的药物（医生可以将合成物提供给缺少这些蛋白质的人）。人体分泌的蛋白质成为治疗方法的例子包括胰岛素和人体生长激素。了解人体分泌的蛋白质的功能可以帮助研究人员发现血液和身体其他空隙内体液中的蛋白质的未知功能。

该项目也会关注人体分泌的关键致病蛋白质。在其最初的设计阶段，HPF2 就希望关注疟原虫，它是引发疟疾的致病因素。研究人员希望对引发疟疾的蛋白质进行的更为细致的结构预测能够作为分析复杂生物资料学的基础结构，供全球致力于了解人体和疟原虫之间复杂相互作用研究的学者使用。虽然生物学没有什么万能钥匙，而且这也是世界上最为复杂的学科之一，但研究人员相信这项工作将有助于了解宿主与病原体之间进行交互的要素，或者至少了解交互的组成部分。研究人员将把发现作为资源提供给科学社区，然后大家一起对这些数据进行可视化、运用和优化。于是这种了解就可能成为干预疾病的基础。

最后，该项目与 NYU 和 ISB 的工作吻合，能够支持开发预防性和个性化的药物（假设这些分泌的蛋白质是未来此类药物的关键要素）。现在就说哪些蛋白质最终将成为生物标志还为时过早（生物标志指有时在血液、其他体液或组织中数量增加的物质，可用于表明发生了某种类型的癌变）。但可以明确地说，许多分泌的蛋白质将成为生物标志。在该项目的第一阶段中，World Community Grid 计算能力为生物和生物医药领域的研究人员快速获得结果做出了重大的贡献。

要了解有关蛋白质组折叠的更多信息，请单击此处。

方法

了解蛋白质的形状可以帮助研究人员了解蛋白质如何执行特定的功能以及疾病如何阻止蛋白质执行保持细胞健康所必需的功能。

“人类蛋白质组折叠”项目可以在网格中结合数百万台计算机的计算能力，以帮助科学家们了解人类蛋白质如何折叠。这个具有重大意义的任务中要完成的作业可通过网格共享，因此可以比常规的超级计算机更快地获得结果。如果能更好地了解蛋白质的结构，科学家们就可以了解疾病的机理，并能最终找到治愈疾病的方法。

当您的网格代理程序运行时，它会以各种方式折叠氨基酸链，并评估每种折叠与确定特定氨基酸粘连与否的具体规则的符合程度。当计算机尝试以数百万种方式折叠链时，其实是在尝试蛋白质在人体中实际的折叠方式。计算出的每种蛋白质的最佳形状会返回给科学家们，以供日后研究。

项目状态和成果

“人类蛋白质组折叠 － 第 2 阶段”Web 站点的页面中提供了有关该项目的信息，另外，项目科学家也在该站点中提供了信息。要获取最新的状态报告，请参阅“人类蛋白质折叠 － 第 2 阶段”状态报告。如果对该项目有意见或疑问，请在“人类蛋白质组折叠 － 第 2 阶段”论坛上发布贴子。

相关链接

• World Community Grid 官方网站
• 官方网站上关于 Human Proteome Folding - Phase 2 的介绍
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