Протеините, или белтъци, изпълняват основните жизнени
функции в клетките, от изграждане на вирусните обвивки, до транспорта на
хранителни вещества и превръщането им в енергия. Дългите вериги аминокиселини,
които изграждат всеки протеин трябва да се сгънат в сложна триизмерна
структура, която им позволява да общуват с други молекули в клетката и да
изпълняват правилно ролята си. Знанията ни за тези структури могат да помогнат
в произвеждането на нови лекарства, чиято мишена са протеини в заразни микроорганизми
(като някои антибиотици) или в намирането на лечение за
много болести, при които важни протеини са погрешно сгънати.
Предсказването на „правилната” структура на даден протеин на
базата на милиони възможни сгъвания обаче е сложен процес, който затруднява
дори мощни суперкомпютри. Някои компютърни програми използват серии от опити и
грешки за да се доближат до правилните решения. В Университета във Вашингтон (
University of Washington)
лабораторията на Дейвид Бейкър използва друг подход – учените създават компютърната игра
Foldit („сгъни
го” на английски), и оставят сгъването в ръцете на играчи, които често нямат
никакви познания по биохимия. Целта на играта е нанизът от аминокиселини на
реални протеини с неразгадана досега структура да се сгъне възможно
най-компактно, един от основните принципи за правилното функциониране на тези
вещества. Най-добрите решения на състезателите във
Foldit се доразвиват в лабораторията на
проф. Бейкър. През септември тази година, групата изследователи
публикуват структура на вирусен протеин, която е затруднявала учените с десетилетия, а с
помощта на
Foldit е
решена за няколко седмици.
Proteins
are essential components of every cell that help in key processes, such as the
building of a viral shell, or the transport of nutrients and converting them
into energy. To be able to properly do their job, the long chains of amino
acids which make up a protein need to folded into the correct 3D structure.
Knowing what these structures look like can help us design new drugs that
target proteins in infectious microorganisms (this is how many antibiotics
work) or find cure for diseases in which important proteins are not folded
correctly.
The
prediction of the correct protein structure is a complicated task even for
supercomputers, given the millions of possibilities in which an amino acid
chain can fold. Some software use a series of trial and error to get to the
right answer. At the University
of Washington, ProfessorDavid Baker and his team are taking a different approach. They have designed an
online game called Foldit and have left the folding process in the hands of
players who often don’t have any background in biochemistry. The aim of Foldit
is to fold the strings of amino acids of real proteins with yet unsolved
structures into the most compact conformation possible. The best players’
solutions are further developed in the Baker lab. In September, the group
published a paper on the structure of a viral protein, which scientists have
worked on for decades, but was solved in a few weeks with the collective effort
of Foldit players.
