Risultati ottenuti da POEM@Home:
- Dicembre 2007
In alto vediamo la conformazione non ripiegata della cosiddetta cerniera triptofano, una delle più piccole proteine con una struttura tridimensionale stabile. In basso vediamo la sovrapposizione della struttura ripiegata da POEM@HOME (rosa) con quella sperimentale (turchese). Le strutture a nastro indicano quella che viene chiamata conformazione a beta-foglietto. Molte proteine di questa dimensione non sono stabili, ma in questo peptide la stabilità è raggiunta raggruppando le catene laterali di triptofano su un lato del beta-foglietto. Queste catene laterali non amano stare in acqua (effetto idrofobico) e il nostro modello predice correttamente il loro raggruppamento in accordo con gli esperimenti. Lerrore medio di ogni atomo nella struttura ripiegata è di 1,38 Amstrong, circa il diametro di una molecola di acqua come riferimento. La struttura ripiegata è in accordo con gli esperimenti ad una risoluzione sperimentale. Le piccole beta-forcine hanno un numero di funzioni biologiche, il che rende interessante studiarle. Tra le altre cose modulano lentrata dei virus nelle cellule (come per esempio lHIV).
In alto vediamo la conformazione non ripiegata della della proteina accessoria dellHIV, unaltra proteina di cui il virus HIV ha bisogno per entrare nella cellula. In basso vediamo la sovrapposizione della struttura ripiegata da POEM@HOME (blu) con la conformazione sperimentale di questi 40 amminoacidi in tre alfa-eliche. Lerrore medio per ogni atomo nella struttura ripiegata è di soli 2,56 Amstrong, di nuovo allinterno della risoluzione sperimentale.
- Aprile 2008
Negli ultimi mesi abbiamo completato con successo il folding di alcune proteine. Il ripiegamento mostrato nelle immagini qui sopra è 1UXD (link). Il repressore del fruttosio creato dall'Escherichia Coli è in grando di legare il DNA in un movimento elica-giro-elica. Una possibile via per il folding scoperta da POEM@Home è stata renderizzata utilizzando tre rappresentazioni differenti, che sono accessibili tramite le tre immagini qui sotto. Per produrre un movimento continuo una interpolazione lineare tra gli stati di POEM è stata costruita tramite Chimera.
Nel primo video può essere osservata la formazione delle tre eliche che avviene prima che la proteina si ripieghi in una struttura compatta tramite alcune rotazioni della catena principale. Il secondo filmato contiene una rappresentazione a palline e bastoncini nella quale si può vedere che, alla fine del processo di ripiegamento, la catena principale rimane per lo più statica mentre la catena secondaria rimane flessibile. Questo è dovuto al fatto che una rotazione della catena principale implica sempre un grosso cambiamento energetico poiché molti atomi vengono spostati. L'ultimo filmato (il più in basso) mostra il processo di ripiegamento con una rappresentazione a sfera (verde = idrofilo, preferisce la vicinanza all'acqua; bianco = idrofobico, non ama l'acqua). Qui la caratteristica maggiormente visibile del processo di ripiegamento è che la proteina tende a diventare una struttura molto compatta con un nucleo idrofobico. I filmati 1 e 3 evidenziano le due teorie contrapposte sul ripiegamento delle proteine: collasso idrofobico e formazione di strutture secondarie. Il folding di 1UXD suggerisce che entrambi i meccanismi coesistono. Versioni dei filmati di maggior risoluzione saranno presto disponibili nei forum.
(I tre video sono visibili sulla pagina ufficiale:
boinc.fzk.de/poem/index.php?section=resultpage )