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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Neue Beiträge im Thread Design of protein-protein interfaces



cappy
29.01.2010, 23:48
so dann will ich auch gleich mal anfangen

ein beitrag aus dem obengenannten thread


My name is Eva-Maria Strauch and I am one of the post-docs in the Baker lab working on the design of protein-protein interactions. I am very excited about having the possibility to run on R@H, thanks to your generous contributions! Protein design requires a lot of sampling since there are so many many different possibilities to be considered carefully. This will work out now faster with your help!

I am currently designing proteins to bind to a model system which we use to calibrate our computational protocols. This particular target is the back end of a human immune-system antibody (Fc fragment, which is what you will see under the work unit descriptions http://en.wikipedia.org/wiki/Fc_region). The cool thing about Fc is that nature provides us with several proteins that bind to it, hence it taught us very important lessons on how to design possible binding proteins to it. We now want to see whether we've figured this one out and can mimic nature's ability to come up with binders towards this target. Success will further contribute to the optimization of our protocols to generate several protein-based inhibitors to attack cancer and infectious diseases. Questions we want to answere with this design project are: How well do we perform in comparison with nature? and if we understood all the information we got out of those native interactions, are we able to produce several de novo binding proteins that mimic the atomic interactions seen with native interaction Fc has with different proteins? This project will contribute to our understanding of how proteins recognize one another. Promising designs will be experimentally verified and also further characterized to see how well we performed, and what was possibly missing that we should include into our computational design protocol.
Thanks again for your contribution!

Eine übersetzung aus dem RKN-Forum von Bohne2k7 *vielen dank nochmal*


Ich bin Eva-maria Strauch und arbeite nun nach meiner Promotion im Baker Lab an der Anordnung von Protein-Protein Wechselwirkungen. Ich bin begeistert die Möglichkeit zu haben, mit R@H zu arbeiten - dank Ihrer großzügigen Spenden! Auf Grund so vieler verschiedener Möglichkeiten, die alle berücksichtigt werden müssen, verlangt die Proteinentwicklung viele Versuche. Durch Ihre Hilfe geht das jetzt schneller!

Derzeit entwickel ich Proteine, die an ein Modelsystem binden sollen, welches wir zur Kalibrierung unserer Berechnungen nutzten. Das ausdrückliche Ziel ist das hintere Ende eines Antikörpers des menschlichen Immunsystems (Fc Fragment, welches Sie in den Workunit-Beschreibungen sehen werden http://en.wikipedia.org/wiki/Fc_region). Das Tolle an Fc ist, dass uns die Natur verschiedene Proteine liefert die dort binden - und so uns lehrte, wie mögliche bindende Proteine auszusehen haben. Nun wollen wir sehen, ob wir die richtigen Schlussfolgerungen gezogen haben und die Natur nacheifern und Binder an dieses System entwickeln können. Der Erfolg hier wird es uns ermöglichen unsere bisherigen Protokolle zu optimieren und verschiedene proteinbasierende Inhibitoren erstellen, um Krebs und infektiöse Krankheiten zu bekämpfen. Fragen, die wir mit diesem Gestaltungsprojekt beantworten wollen, sind: Wir gut schlagen wir uns im Vergleich mit der Natur? Und wenn wir alle Informationen aus den natürlichen Wechselwirkungen verstanden haben, sind wir dann in der Lage verschiedene de novo Bindungsproteine zu kreieren, die die atomaren Wechselwirkungen haben, wie wir sie bei Fc mit verschiedenen Proteinen sehen? Dieses Projekt trägt dazu bei zu verstehen, wie Proteine einander erkennen. Vielversprechende Entwürfe werden experimentell bestätigt und genauer charakterisiert, um herauszufinden, wie gut wir mit dem Entwurf waren und was möglicherweise fehlte und wir in unser Berechnungsmodell einbauen sollten.
Danke noch einmal für Ihre Mitwirkung!

cappy
05.02.2010, 04:53
ein neuer beitrag aus dem thread


Hi boincers,
Since I last wrote, Tim Whitehead (username taw) and I have spent a lot of time testing the anti-IL23 designs that you made. So far we have a promising hit, but in science as in life, the results are somewhat ambiguous. I'll keep everyone updated when things are more concrete, but there's hope that your number-crunching has made a bona-fide binder for IL23!

I've also started designing against a new target, called Insulin-like Growth Factor 1 (IGF1). IGF is a central regulator of the speed of cell division: many tumors have been linked to having too much IGF around. Interestingly, the when an organism's cells are globally told to divide more slowly, by inhibiting IGF, the animal actually lives longer! As they say, the candle that burns twice as bright, burns half as long. In fact, since IGF is closely related to insulin and energy metabolism, some people have theorized that the increases in life span from caloric restriction are actually a side-effect of crosstalk with IGF signaling. So anti-IGF therapies hold promise as both anti-cancer agents and as anti-aging therapies.

I'm very excited to see what designs you can come up with, and everything is in place to test them in the lab. Look for workunits that start with "igf", eg - "igfhum" or "igffn3". Thanks for your help!

aendgraend
05.02.2010, 08:40
Ich versuch mich mal:


Hallo Boincer,
seit meinem letzten Post haben Tim Whitehead (Username taw) und ich einige Zeit darauf verwendet, die von euch erstellten anti-IL23 Designs zu testen. Bisher habe wir einen vielversprechenden Treffer, aber wie das im richtigen Leben und auch in der Wissenschaft halt so ist, sind die Resultate irgendwie noch nicht eindeutig. Ich werde euch auf dem Laufenden halten, sobald die Dinge konkreter werden, aber wir hoffen, das eure enorme Rechenpower einen sehr guten neuen Binder für IL23 gefunden hat!

Ich habe ebenfalls mit dem Design eines neues Zieles begonnen, dem sog. Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor 1 (IGF1). Der IGF ist ein zentraler Regulator der Zellteilungsgeschwindigkeit: man vermutet bei einigen Tumoren, dass sie von zu viel IGF in ihrer Umgebung beeinflusst werden. Interessanterweise aber leben Versuchstiere sogar länger, wenn man durch Inaktivierung des IGF die Zellteilungsgeschwindigkeit in ihren Körperzellen bremst. Die Wissenschaftler sagen, eine Kerze die doppelt so hell brennt, brennt halb so lange. Tatsächlich haben einige Leute die Theorie aufgestellt, dass, da der IGF eng mit dem Blutzucker- und Energiehaushalt zusammenhängt, die Verlängerung der Lebensspanne durch Reduzierung der Kalorienaufnahme ein Nebeneffekt der Wechselwirkung mit der Insulin-Signalisierung sein könnte. Deshalb verspricht man sich von anti-IGF Therapien sowohl Fortschritte bei der Forschung gegen Krebs, als auch bei Anti-Aging Therapien.

Ich bin sehr gespannt darauf, welche Design ihr uns zurücksendet, hier ist bereits alles vorbereitet, um diese im Labor zu testen. Haltet ausschau nach Workunits, deren Name mit "igf", eg - "igfhum" or "igffn3" beginnt. Danke für eure Hilfe!

Puuh, schwieriger Text...

cappy
16.02.2010, 15:15
wieder ein neuer beitrag


Hello,

my name is Rickard and I'm a visiting biotech student from Uppsala University (Sweden). I'm involved in a project aiming at creating proteins that bind to lysozyme. I'm being supervised mainly by Sarel, but I'm also getting help from the other postdocs in the lab. This work is the final part of my education, so it is great to be working in such an amazing group of people on this extremely interesting project.

While most of the others in the group are trying to design binders to therapeutically relevant targets, I am not. The protein I am working on, lysozyme, has for a long time been a favorite model protein among scientists. The reason is that it is very easy to work with, so there is loads of experimental data available. Of particular interest to us is the relatively large number of solved structures of lysozyme complexed with other proteins. This is extremely useful since we can learn a lot from looking at them. Nature has solved the binding problem in many different ways. It will be interesting to see if we can do something similar. By choosing an easy-to-work-with protein we make the biochemistry part of the project a little bit easier, and we are able to focus on testing and improving our design methodology. I would like to say that lysozyme, despite not being a pharmaceutical target, is an interesting protein to make a binder for. One reason is that lysozyme, just like many therapeutically relevant proteins, is an enzyme so if we can get a binder that inhibits its activity then it is likely that we can design inhibitors for other enzymes as well. At this point in time it is also the only enzyme that we are targeting in the lab.

Designing lysozyme binders with the humongous computational power that you are providing is very exciting! The results that Sarel, Jacob and the others have got from you have been very promising so I'm very much looking forward trying it out.

Thank you for helping out!

Susanne
16.02.2010, 15:20
Freie Übersetzung vom Beitrag vom 15.2.2010

Hallo,
Ich heisse Rickard, bin ein Biotech-Student von der Uppsala Universität in Schweden und kurz hier zu Gast. Ich beschäftige mich z. Z. mit einem Projekt welches versucht Proteine zu entwerfen, die sich an Lysozym binden. Ich werde meistens von Sarel beaufsichtigt, bekomme aber auch Hilfe von den anderen Postdoktoranden im Labor. Dies stellt somit den letzten Abschnitt meiner Schulung dar. Ich habe es hier so gut angetroffen betr. der fantastischen Leute und dem extrem interessanten Projekt.

Während der Groβteil der Gruppe versucht Binder zu therapeutisch relevanten Zielobjekten zu designen, arbeite ich mit dem Protein Lysozym, welches schon seit langem von den Wissenschaftlern bevorzugt wird. Grund dazu ist, dass man sehr leicht damit umgehen kann und es davon groβe Mengen von experimentellen Daten gibt. Was uns besonders interessiert ist die relativ groβe Anzahl von bereits gelösten Strukturen verglichen mit anderen Proteinen. Das ist extrem hilfreich, denn wenn wir sie genau betrachten, lernen wir somit viel,. Da wir ein relativ einfach zu handhabenes Protein ausgesucht haben, geht uns der biochemische Arbeitsgang dann etwas leichter von der Hand und wir können uns aufs testen und auf die Verbesserung der Designmethodologie konzentrieren. Ich möchte dazu anmerken, dass Lysozym, obwohl kein pharmazeutisches Ziel, ein interessantes Protein ist, um dafür eine Bindung zu schaffen. Ein Grund dafür ist, das Lysozym, genau wie viele therapeutisch relevanten Proteine, ein Enzym ist, und wenn wir dafür einen Binder finden, der seine Aktivitat hemmt, dann wäre es möglich, dass wir auch Hemmstoffe für andere Enzyme designen können. Momentan ist dieses das einzige Enzym das für die Laborversuche ausgesucht wurde.
Lysozym-Binder mit der von euch gestellten riesigen Computerkraft zu designen ist eine aufregende Sache. Die Resultate, die Sarel, Jacob und andere von euch bekamen sahen sehr vielversprechend aus und ich freue mich schon darauf diese auszuprobieren.
Vielen Dank für eure Mithilfe!

cappy
18.05.2010, 05:25
ein neuer beitrag von sarel


Hello,

As you've seen on David's thread a design from your Rosetta @ Home contributions is a tight binder of influenza's hemagglutinin protein making it a candidate to serve as an inhibitor and hopefully a therapeutic. This is exceptionally good news. Many thanks to all of the participants!

This news is making us all very excited of course and we are starting to think about the next steps. One promising avenue for future research is to use this computational technology to design specific inhibitors of proteins that are important regulators of cellular activity but where experimental research has been stymied by the lack of specific, non-toxic effectors. Let's take a few steps back and try to see the broader picture. Our understanding of molecular biology progresses through the identification of key players and systems in the cell and then by modulating these effectors and observing the results on cell viability and function. This process parallels the concept of reverse engineering of mechanical and electronic systems.

A major tool in this process involves the use of genetic knockouts. These are mutations to genes that disable a protein's function. Using this technique myriad gene functions have been described, including genes that are important tumor-suppressors or promoters, metabolite importers and regulators of cell size, form, and fate. But, gene knockouts are not very subtle tools and they often have far-reaching consequences on cell viability, making it difficult to interpret the results of the knockout experiment. For a beautiful and accessible description of the parallels between reverse engineering and molecular biology and where the difficulties lie, see "Can a Biologist Fix a Radio?" (Biochemistry (Moscow), Vol. 69, No. 12, 2004, pp. 1403-1406; protein.bio.msu.su/biokhimiya/contents/v69/pdf/bcm_1403.pdf).

One way to deal with these difficulties is by using specific inhibitors that are invoked at specific times to block a certain protein function rather than pulling the brakes on a protein from the cell's inception. The ideal inhibitor would selectively modulate one interaction without affecting other interactions, thus allowing a subtle study of the significance of interactions in the cell. Thus specific inhibitors, where they have been discovered and deployed, have yielded very important lessons on the function of proteins that are crucial in many cellular signaling pathways, to give but one example. But, these inhibitors are rare and very difficult to identify. We think that similar to the influenza binder, we should be able to use computational protein design to generate novel and highly specific protein inhibitors of important cellular players and help in elucidating their functions.

Over the next few weeks we will launch new jobs on Rosetta @ Home that target proteins where an inhibitor could help make progress in our understanding of cell biology. As we prepare each of these targets for Rosetta @ Home we will describe the rationale for pursuing them in this thread.

One of these targets is RhoA. This protein belongs to the family of oncogenic Ras proteins which are involved in cell division and regulation. RhoA is known to be a major player in cancer. As mentioned above, knocking out RhoA causes many different problems for cell viability. It is easy to understand why if you merely look at the number and variety of its interaction partners (see, http://en.wikipedia.org/wiki/RHOA)! By generating a specific inhibitor of RhoA we hope to enable probing the effects of its modulation at specific points in the living cycle of the cell and under different conditions -- studies that are nearly impossible to perform today.

Finally, I'd like to thank all of the participants in Rosetta @ Home for the immense boost in computational throughput over the past few weeks! Without the 40% increase in computational power it would have been impossible for us to work on these targets in parallel to the needs of the group who are working on CASP! Please keep these contribution levels!

Susanne
18.05.2010, 14:45
Hier ist die Übersetzung des Beitrags von Sarel: -

Hallo,
Wie bereits in David’s Thread erwähnt wurde, ist ein Design von euren Rosetta @ Home Beiträgen ein enger Binder des Grippehämagglutinin-Proteins und somit ein Kandidat, als Hemmstoff und hoffentlich als Therapeutikum zu dienen. Diese Nachricht ist auβergewöhnlich erfreulich. Vielen Dank an alle Teilnehmer!

Diese Neuigkeit hat uns natürlich alle begeistert und wir beginnen nun über die nächsten Schritte nachzudenken. Die zukünftliche Forschung könnte in die Richtung gehen, die rechnerische Verfahrenstechnik zu nutzen, um spezifische Proteinhemmstoffe zu entwerfen, welche wichtige Regulatoren der Zellenaktivität sind, aber wo experimentelle Forschung durch Fehlen spezifischer, nichtgiftiger Effektoren gehindert wird. Lasst uns mal ein paar Schritte zurückgehen und uns das groβe Ganze anschauen. Unsere Einsicht in die molekulare Biologie schreitet durch die Identifikation von Hauptakteuren und Systemen innerhalb der Zelle vor, und dann folgend, durch abstimmen dieser Effektoren und beobachten der Ergebnisse von Zellenlebensfähigkeit und -funktion. Dieser Prozess entspricht so etwa dem Konzept des Reverse Engineering von mechanischen und elektronischen Systemen.

Bei einem wichtigen Mittel in diesem Prozess handelt es sich um die Nutzung des genetischen Knockouts. Das sind Genmutationen, die die Funktion des Proteins ausschalten. Bei der Anwendung dieses Vorgangs sind eine Vielzahl von Genfunktionen beschrieben worden, inklusive Gene, die wichtige Tumorunterdrücker oder -förderer sind, Stoffwechseleinleiter und Regulatoren von Zellengröβe, -form und -schicksal. Nur sind Gen-Knockouts nicht gerade feinsinnige Instrumente und haben oft weitreichende Auswirkungen auf die Zellenlebensfähigkeit, was die Auswertung dieses Experiments sehr schwierig macht. Eine wunderschöne und verständliche Beschreibung der Parallelen von Reverse Engineering und molekularer Biologie und die angegliederten Schwierigkeiten kann man hier nachlesen “Can a Biologist Fix a Radio?” (Kann ein Biologe ein Radio reparieren? (Biochemistry (Moscow), Vol. 69, No. 12, 2004, pp. 1403-1406; protein.bio.msu.su/biokhimiya/contents/v69/pdf/bcm_1403.pdf

Es besteht eine Möglichkeit mit diesen Schwierigkeiten fertigzuwerden und zwar darin, spezifische Hemmstoffe zu benutzen, die zu konkreten Zeiten aufgerufen werden bestimmte Proteinfunktionen zu blockieren, anstelle das Protein von Geburtsanfang an zu bremsen. Der ideale Hemmstoff würde nur eine ausgewählte Interaktion regulieren ohne andere davon zu betreffen und somit eine subtile Untersuchung von wichtigen Interaktionen in der Zelle ermöglichen. Somit haben uns spezifische Hemmstoffe, wo sie entdeckt und angebracht wurden, wichtige Erkenntnisse der Proteinfunktionen, die in vielen Zellensignalverläufen äuβert wichtig sind, aufgezeigt, um nur ein Beispiel zu nennen. Nur sind diese Hemmstoffe selten und schwierig zu identifizieren. Wir sind der Meinung, dass wir, ähnlich wie beim Grippebinder, das rechnerische Proteindesign benutzen könnten um neue und hochspezifische Proteinhemmstoffe von wichtigen Zellenakteuren zu entwickeln und dabei helfen, ihre Funktionen aufzuklären.

In den nächsten Wochen werden wir bei Rosetta@Home neue Arbeit einführen, bei der Proteine angezielt werden, wo ein Hemmstoff dabei helfen könnte, Fortschritte in Zellbiologieerkenntnissen zu machen. Jedesmal, wenn wir diese Ziele für Rosetta@Home vorbereiten, werden wir unsere Gründe sie zu verfolgen, hier im Thread beschreiben.

Eines dieser Ziele ist RhoA. Dieses Protein gehört zur Familie der krebserregenden Ras-Proteine, die in die Zelldivision und –regulation einbegriffen sind. RhoA ist als einer der Hauptakteure beim Krebs bekannt. Wie schon oben erwähnt, bereitet das Knockout von RhoA der Lebensfähigkeit der Zelle viele Schwierigkeiten. Es ist besser zu verstehen, wenn man sich die vielen verschiedenen Interaktionspartner anschaut (sieh hier: http://en.wikipedia.org/wiki/RHOA Durch die Entwicklung eines bestimmten RhoA-Hemmstoffes erhoffen wir uns, die Auswirkungen dessen Anpassung während der Lebensphase der Zelle zu spezifischen Zeiten und unter verschiedenen Bedingungen untersuchen zu können – Studien, wie sie heutzutage fast unmöglich durchführbar sind.

Zum Schluβ möchte ich mich bei allen der bei Rosetta@Home Beteiligten für die immense Unterstützung der rechnerischen Verarbeitungmenge der letzten paar Wochen bedanken! Ohne den Anstieg von 40% an Rechenpower wäre es uns nicht möglich gewesen an diesen Zielen parallel zu der mit CASP beschäftigten Gruppe zu arbeiten. Bitte beteiligt euch weiterhin auf diesem Niveau!

cappy
26.05.2010, 05:20
Ein neuer beitrag von Eva


Posted 25 May 2010 18:14:16 UTC

I just wanted to update you on another project I have been working on and I am running on rosetta@home.

Enterohaemorrhagic and enteropathogenic E. coli strains (like O157:H7, http://en.wikipedia.org/wiki/E._coli_O157) are some of the most important food-borne pathogens in North America, Europe and Japan, and contribute worldwide to pediatric morbidity and mortality. You might have heart about the outbreaks in the States that involved green spinach, iceberg lettuce or ground beef.

In order to cause diarrhea, these bacteria attach to the intestines before they get into your body. For that they have developed a special anchor-hook system to stick to the cells of our guts just like Velcro. I am targeting this molecular mechanism to produce protein-based inhibitors that prevent bacterial attachment and thereby reduce or prevent their colonization of our guts.

Thus far, traditional approaches to neutralize this particular interaction have not been very successful. Neither antibodies nor small peptides have been efficiently produced that target the interface of this molecular
machinery. We think that our new methodology could facilitate the development of a new therapeutic against these bacteria. You will see several jobs that are called "design against intimin" or such.

Thanks for supporting us with your computer time! It is a great help!

Eva

Susanne
26.05.2010, 13:52
Übersetzung: -
Ich wollte euch nur betr. eines anderen Projektes, an dem ich arbeite und auch auf rosetta@home laufen lasse, auf den neuesten Stand bringen.
Darmbluten verursachende und krankheitserregende Kolibakterienstämme (wie O157:H7, http://en.wikipedia.org/wiki/E._coli_O157) sind einige der bedeutendsten, durch Nahrungsmittel übertragene, Krankheitserreger in Nordamerika, Europa und Japan und tragen weltweit zur Kindererkrankung und - sterbensrate bei. Vielleicht habt ihr von den Ausbrüchen in Nordamerika gehört, die mit grünem Spinat, Eisbergsalat und Rinderhack zusammenhingen.

Um Durchfall zu bewirken und ehe sie in euren Körper eindringen, heften sich diese Bakterien an die Därme. Sie haben dafür ein spezielles Ankerhakensystem zum Anhaften an die Darmzellen entwickelt, genau verglichen mit Klettverschluss. Ich peile diesen molekularen Mechanismus an um Hemmstoffe zu erzeugen, die auf Proteinbasis das Anheften der Bakterien verhindern und somit die Besiedlung des Darms reduzieren oder gar verhindern.

Bislang waren traditionelle Methoden bei der Neutralisierung dieser speziellen Interaktion nicht erfolgreich. Weder Antikörper noch kleine Peptide, die die Grenzfläche dieses molekularen Vorgangs anpeilen, wurden effizient genug produziert. Wir sind der Meinung, dass unsere neue Arbeitsweise die Entwicklung einer neuen Behandlung gegen diese Bakterien ermöglicht. Ihr werdet einige Jobs sehen, die “design against intimin” (Design gegen intimin) oder so ähnlich heissen.

Vielen Dank, dass ihr uns mit Zeit auf euren Computern unterstützt! Es hilft uns sehr viel!

Eva

Susanne
13.06.2010, 19:28
Posted 5 Jun 2010 4:28:43 UTC Sarel

We've started to design proteins against another exciting target called MDMX. MDMX is known to interact with one of the key tumor-suppressor genes, p53. p53 has such a central role in physiology that it has been called "guardian of the genome". MDMX inhibits p53 and causes its degradation through a complex mechanism. But, the specific role of MDMX in p53 inhibition is something of a mystery because a close homolog of MDMX called MDM2 is involved in very similar interactions with p53. The difficulty in deciphering the specific roles of MDMX lie in the fact that to date a specific inhibitor of MDMX has not been identified. That is, inhibitors of MDMX inhibit MDM2 to the same extent so that perturbing MDMX alone (and vice versa) is very difficult.

Our goal in this project is to design an inhibitor of MDMX that would not interact with MDM2. We plan to take advantage of subtle differences between the two proteins in order to design a protein that will be highly specific to MDMX. Hopefully with this protein in hand, research into the role of MDMX will gain a new and important tool.

Over the next few weeks I will submit jobs with the word MDMX in their title to Rosetta @ Home. I'm very excited to see what comes out!

In the meantime, here's some further reading for those who are interested in the intricacies of this important system:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mdm2
http://en.wikipedia.org/wiki/P53
http://en.wikipedia.org/wiki/MDM4 (MDMX is also known as MDM4)
____________
Übersetzung: -

Wir haben mit dem Proteindesign in Bezug auf ein anderes aufregendes Zielobjekt mit Namen MDMX begonnen. MDMX reagiert bekanntlich mit einem der entscheidenden tumorunterdrückenden Genen p53.
p53 hat in der Physiologie solch eine zentrale Rolle, dass es der “Wächter des Genoms genannt wird”. MDMX unterdrückt p53 und verursacht dessen Zerfall durch komplexe Mechanismen. Doch ist die spezifische Rolle, die MDMX in der Unterdrückung von p53 spielt, noch etwas rätselhaft, denn eine verwandte chemische Verbindung von MDMX, MDM2 genannt, ist in eine ähnliche Interaktion bei p53 verwickelt. Die Schwierigkeit, die bestimmten Aufgaben von MDMX zu entziffern, liegt darin, dass bis heute kein spezifischer Hemmstoff des MDMX identifiziert wurde. Genau gesagt, dass Hemmstoffe von MDMX, MDM2 gleichermaβen hemmen, sodass es recht schwierig ist nur MDMX (oder umgekehrt) zu stören.

Unser Ziel in diesem Projekt ist es den Hemmstoff für MDMX zu designen, der nicht auf MDM2 einwirkt. Wir haben vor, von den kleinen Unterschieden zwischen den beiden Proteinen Gebrauch zu machen um ein Protein zu konstruieren, welches sich spezifisch auf MDMX bezieht. Mit diesem Protein dann hoffentlich unter Kontrolle, bekommt die Forschung der Funktion des MDMX ein neues wichtiges Instrument.

In den nächsten paar Wochen werde ich Jobs mit dem Zusatz MDMX im Titel an Rosetta@home abgeben. Ich bin schon gespannt was dabei herauskommt! Für diejenigen von euch, die sich für die Komplexität dieses wichtigen Systems interessieren, gibt es zusätzlichen Lesestoff: -
http://en.wikipedia.org/wiki/Mdm2
http://en.wikipedia.org/wiki/P53
http://en.wikipedia.org/wiki/MDM4 (MDMX is also known as MDM4)
[B][COLOR="Red"]

Susanne
13.06.2010, 19:29
Posted 8 Jun 2010 1:44:14 UTC Mad Max

Only I went to ask about a new type of tasks, which drew my attention... And here is a ready description posted already. Excellent speed.
But the question still is: it is simple (short) protein? (But in wiki i found info about 490-amino acids, it is not short i think) Or improve of algorithm? This type of job (MDMX_ *) generates much more decoys for the same time, compared with other protein-protein tasks i saw before. From a few hundreds to 1200 decoys in only 2 hours (7200 sec) tasks at mid-level processor

Übersetzung: -
Ich wollte nur mal nach einer der neuen Aufgaben fragen, auf die ich aufmerksam wurde …. Und hier wurde das bereits genau beschrieben. Das ging ja flott. Nur habe ich eine Frage: ist es ein einfaches (kurzes) Protein? (Aber im Wiki stand etwas über 490 Aminosäuren drin, das ist meiner Meinung nach nicht kurz). Oder ist der Algorithmus verbessert worden? Diese Jobs (MDMX_*) erzeugen, verglichen mit anderen Protein-Protein Aufgaben, in der gleichen Zeit viel mehr Falschziele (Decoys) als je beobachtet. Von ein paar Hundert bis zu 1200 Decoys in nur 2 Stunden (7200 Sek) Aufgaben mit einem durchschnittlich arbeitenden Rechner.

Antwort darauf von Mod.Sense
Posted 8 Jun 2010 3:31:10 UTC

Some of the newly developed protocols have phases which produce models rapidly, even for larger proteins. So entire lines of tasks are created which can scour the landscape and locate the major features of the terrain. Then this information can be used to create additional lines of tasks which focus on the points of highest interest.

You are correct, these tasks run "fast" on everyone's machine, as compared to other typical tasks anyway. So the credit per hour of CPU time should be in line with other tasks. Since the models are relatively easier (then models for other tasks) for a machine to produce, each is granted less credit.

I believe those were the main questions you had. If I missed it, let me know.
____________
Übersetzung: -

Einige der neu entwickelten Protokolle haben Phasen, die sehr schnell die Vorlagen erzeugen, auch für gröβere Proteine. Ganze Reihenfolgen von Aufgaben werden erzeugt, die den Grundboden abtasten und besondere Merkmale des Terrains orten. Danach können diese Informationen dazu benutzt werden, weitere Linien zu ziehen, die sich dann auf die Hauptmerkmale mit gröβtem Interesse konzentrieren.

Du hast recht, denn diese Aufgaben laufen auf allen Rechnern “schnell”, im Vergleich zu den sonstigen Aufgaben. Somit sollte der Kredit pro Stunde des CPU Einsatzes im Einklang mit anderen Aufgaben sein. Da sich die Vorlagen relativ einfach (verglichen mit Vorlagen für andere Aufgaben) vom Rechner erzeugen lassen, gibt es für jede davon weniger Kredit.
Ich glaube das war das Wichtigsten deiner Fragen. Lass es mich wissen falls ich etwas ausgelassen habe.

Antwort von Sarel
Posted 8 Jun 2010 17:09:33 UTC - in response to Message ID 66514.
(Auszug)
Thanks for your feedback! Mod.Sense's replies on the conformational sampling is very accurate. With regard to the size of the protein, you are right that MDMX is a much larger protein than what we are modeling in these design trajectories. What we are interested in is the interaction surface of MDMX with p53. That is (thankfully) a very small domain allowing us to do things more quickly and efficiently.

Übersetzung: -
Danke für dein Feedback! Mod.Sense’s Antworten betr. der konformativen Probenahme ist sehr präzise. Was die Gröβe des Proteins angeht, hast du Recht, dass MDMX ein viel gröβeres Protein ist, als das, was wir in diesen Designkurven modellieren. Woran wir interessiert sind ist lediglich die Wechselwirkungsfläche von MDMX mit p53. Das ist (glücklicherweise) ein sehr kleiner Bereich, was uns erlaubt, Dinge schneller und gründlicher zu erledigen.

cappy
16.06.2010, 11:22
zu der diskussion gibs noch 2 beiträge

Mad Max Posted 9 Jun 2010 12:50:37 UTC




Thank you. Now it is clear from this acceleration comes. Due to the possibility of modeling is not all the protein completely, but only the most important (for the current study), part of it.

2 Sarel
And yet another question. I am not a scientist, so this may seem silly, but as a result of observing the process of calculations I had the idea.
It concerns the limit of 500 steps in modeling protein-protein including the last MDMX. It is clear that the shorter limit is introduced to speed up processing. And in most cases it seems to be enough - a graph of energy usually manages to "find minimum" for these 500 steps and more just jumping around him.

But periodically I see a model in which the energy almost continuously go down, but the simulation of the same breaks at the limit of 500 steps. (Obviously not a straight line, but with variations here and there, but the overall trend is absolutely clear - down) Though if given the additional steps would be found a configuration with a much lower energy. And since this model does not differ from the total mass, because its calculation was stopped before she could reach its minimum. Simply increasing the number of steps are not very effective way, because it increase the use of computing resources in times (or reduce the number of models with fixed resources), for 5% of models (about as much on my observations do not manage to reach the "saturation") is not effective. (Though perhaps this is the most valuable model, so that theoretically could be more valuable than the other 95%)

But what if instead of a fixed hard limit on the number of steps to use a dynamic limit is based on "delta energy" criteria? Ie compare the minimum energy found suppose the last 100 steps (for example, concrete value must be chosen experimentally), with previous values. If there is some improvement, then give the model additional steps, and so until the reduction of energy does not stop. The fixed limits (in particular number of steps) are also needed, but only as a acceptable framework - minimum (say cover those 500) and maximum (it should be big enough, but within reasonable limits. To finish on time "bad model", without waiting for the activation of watchdog).

Perhaps this idea has already been tried before? Then it would be interesting to know the results and why abandoned.

Übersetzung: Susanne@seti-germany


Danke schön. Jetzt weiss ich woher die Beschleunigung kommt. Das Protein wird nicht im Ganzen, sondern nur zum Teil (für die derzeitige Untersuchung) modelliert.
2. Sarel
Und trotzdem noch eine Frage. Ich bin kein Wissenschaftler, somit mag dieses unsinnig klingen, aber meinen Beobachtungen der Berechnung folgend hatte ich diese Idee: - Es betrifft die Begrenzung der 500 Arbeitsschritte beim Protein-Protein Modellieren, inkl. des letzten MDMX. Es ist klar, dass das kürzere Limit dazu da ist das Rechnen zu beschleunigen. Und in den meisten Fällen reicht das auch – eine Energiegrafik bringt es normalerweise zustande für diese 500 Schritte das ‘Minimum zu finden’ mit weiteren, die sich alle drum scharen.
Doch ab und zu sehe ich ein Modell, wo sich der Energiewert ununterbrochen senkt, doch endet die Simulation am Ende der 500 Arbeitsschritte. (Natürlich keine gerade Linie, aber mit Variationen hier und da, aber der Gesamttrend ist klar zu sehen – abwärts). Jedoch würde bei Zuteilung von extra Arbeitsschritten eine Anordnung mit viel niedrigerem Energiewert gefunden werden, auch da dieses Modell nicht von der Gesamtmasse abweicht und die Berechnung vor Erreichen des Minimums beendet wurde. Einfach die Anzahl der Arbeitsschritte zu erhöhen wäre keine effective Weise, denn das würde die Computerresourcen für 5% der Modelle zeitlich erhöhen (oder bei festgelegten Resourcen, die Anzahl von Modellen reduzieren) und nach meinen Beobachtungen erreichen 5% der Modelle die Sättigungsstufe nicht, somit wäre dies eben nicht effektiv, obwohl es sich dabei wohl um dasjenige Modell handelt, welches theoretisch wertvoller wäre als die anderen 95%.
Wie wäre es, wenn, anstelle der begrenzten Anzahl an Arbeitsschritten, ein dynamisches Limit benutzt würde, das auf ‘Delta-Energie’ basiert? Zum Beispiel: - vergleiche die gefundene Minimalenergie der vielleicht letzten 100 Schritte (der konkrete Wert sollte z.B. experimentell gewählt werden), mit vorhergegangenen Werten. Bei einer Verbesserung gebt dem Modell so lange extra Arbeitsschritte bis keine weitere Energiesenkung festgestellt wird. Die festgelegten Limits (besonders die Anzahl an Arbeitsschritten) sind auch notwendig, aber nur innerhalb eines akzeptablen Rahmens – minimal (sag, umfassen die 500) und maximal (sollten groβ genug sein, aber innerhalb akzeptabler Begrenzungen liegen) um zeitlich fertig zu werden als “‘schlechtes Modell” ohne auf den Watchdog warten zu müssen).
Vielleicht wurde diese Idee schon einmal ausprobiert? Dann wäre es interessant die Ergebnisse zu erfahren und den Grund, warum sie abgeschafft wurde.

Antwort von Sarel Posted 9 Jun 2010 16:40:37 UTC


That's a very good question! With respect to the ProteinInterfaceDesign simulations, on Rosetta @ Home our goal is to scan the vast conformational-sequence space in order to get good leads. Sampling for those is then intensified on our own machines where we can run high-memory trajectories for longer. So, in a sense we are implementing a primitive version of your suggestion. During energy minimization, by the way, we have exactly this delta energy criterion that you mention as a stopping condition.

What you are suggesting is actually being attempted now in a more sophisticated form than what I mentioned above by some of the people on the Rosetta team for structure prediction of very large proteins, where very many trajectories are run, clustered and the best few are then intensified. From what I've seen this is an extremely promising direction of research so let's keep our fingers crossed for it!


Übersetzung: Susanne@seti-germany


Das ist eine sehr gute Frage! Was die ProteinInterfaceDesign Simulationen betrifft, ist es das Ziel bei Rosetta@home, den ausgedehnten konformationellen Sequenzraum nach guten Anhaltspunkten abzutasten. Die Stichprobenprüfung wird dann mit unseren eigenen Maschinen verstärkt, wo wir Zielkurven mit hoher Speicherkraft länger verfolgen können. In diesem Sinne machen wir von einer primitiven Version deines Vorschlags Gebrauch. Übrigens, während der Energiesenkung haben wir die von dir erwähnte Delta Energie als eine der Beendigungsbedingungen eingesetzt.
Was du vorgeschlagen hast wird momentan in einer etwas komplexeren Art vom Rosetta Team für Strukturvorhersagen von sehr groβen Proteinen versucht, wobei viele Zielkurven erzeugt, gruppiert und die besten davon dann verstärkt werden. Was ich davon bisher gesehen habe deutet auf eine extrem erfolgsversprechende Forschungsrichtung hin, dafür Daumen drücken!

Susanne
24.06.2010, 20:44
Weitere Posts vom 9. - 22. Juni: -

Dcdc Posted 9 Jun 2010 22:40:08 UTC - in response to Message ID 66530.
Out of curiosity, how much memory do the more intense studies that are in-house require and is that a limiting factor to the lab's throughput? I assume all the computational limitations (in-house and R@H) are limiting in some way...

Übersetzung: -
Mal aus Neugierde, wieviel Memory brauchen die intensiveren hausinternen Studien und wirkt das als begrenzender Faktor bezgl. der Laborverarbeitungsmenge? Ich nehme an, dass alle rechnerischen Begrenzungen (hausintern und R@H) in gewisser Weise einschränkend wirken ...

Antwort von Sarel Posted 10 Jun 2010 17:43:30 UTC - in response to Message ID 66532.

It varies, but I think that 750Mb would be a good guesstimate. Though that's not too bad, another thing that makes these trajectories a poor fit for Rosetta @ Home is that they might take several hours to produce output. Since we only do these runs for a few tens of the best of what we found on Rosetta @ Home, we can do it efficiently on our own machines.

Übersetzung: -
Das ist unterschiedlich, aber ich denke 750Mb wäre eine gute grobe Schätzung. Obwohl das noch nicht so schlecht ist, denn eine andere Sache trägt dazu bei, dass diese Zielkurven nicht zu Rosetta @ Home passen, und zwar die Tatsache, dass es u. U. mehrere Stunden dauern könnte um das Ergebnis zu produzieren. Da wir diese Arbeitsläufe nur für ein paar Zehnerpakete der besten der mit Rosetta @ Home gefundenen durchführen, können wir das mit unseren eigenen Maschinen rationell tun.

Frage von MadMax Posted 22 Jun 2010 3:28:09 UTC

I see lot of new p-p tasks with names started like "simIF_" and dated 18Jul2010
Its new protein target?

Übersetzung: -
Ich sehe viele neue p-p Arbeiten, die wie folgt benannt sind “simIF__” und 18Jul2010 datiert sind. Ist das ein neues Protein Ziel?

Antwort von Strauch Posted 22 Jun 2010 17:34:35 UTC

hi, thanks for asking. The simIF jobs are for the design of protein-based neutralizers for intimin, the bacterial Velcro system that allows Ecoli to stay in your intestines (see post http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66323).

Übersetzung: -
Hallo, danke für die Frage. Die simIF Arbeiten sind für das Design von auf Proteinen basierenden Neutralisierern von Intimin, dem bakteriellen Klettverschlusssystem, welches Kolibakterien erlaubt, in euren Därmen zu verweilen (vergl post http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66323).)
Anm. von Susanne: - das wurde hier im Thread als #8 und #9 gepostet.

Susanne
30.06.2010, 15:36
moody - Posted 24 Jun 2010 21:16:00 UTC

Hello,

My name is James Moody and I am a new graduate student in the Baker lab. I am working on protein-protein interface design and am excited to have the help of all of the participants of Rosetta@home!

Right now I am working on designing a protein to bind to a regulatory molecule called EED. EED works with other proteins in our cells to control which parts of our DNA will be used to control the cell and which parts will be silenced (turned off). EED is thought to work by bringing other proteins together and is part of a larger protein machine called the Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2). PRC2 helps to ensure, for example, that we have the right number of arms and legs and that they are in the right place on our bodies (by controlling our Hox genes).

Scientists are working to better understand how EED works to control the activity of our DNA and its link to things like stem cells, development, and cancer. To do this, we need a way to interrupt the normal function of EED. This is especially difficult since there are currently no drugs that block EED function. An engineered protein would be able to prevent EED from sticking to one of its binding partners (histone tails) and could be turned on and off at will by the researcher. It is hoped that such a protein would allow researchers to carry out new experiments on EED that were impossible before.

Engineering this novel interaction with EED into another protein requires computationally screening through as many as possible of a billion possibilities, evaluating each protein for how tightly it sticks to EED, and then redesigning the new protein to stick even better. Such a task would be impossible without the help of Rosetta@home participants!

Thank you so much for lending yourselves to participate in this project. Things that I send to rosetta@home are tested first on our machines and then on a subset of Rosetta@home participants to ensure that they don't cause any problems for you. Please don't hesitate to ask if you have questions, feedback, or see errors.

If you would like to learn more about EED or related topics, the following webpages might be helpful!

http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins
http://en.wikipedia.org/wiki/EED
http://en.wikipedia.org/wiki/Histones
http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleosome
http://en.wikipedia.org/wiki/Hox_genes

--James

Übersetzung: -

Hallo,
Ich heiβe James Moody und bin ein neuer Student im Baker Labor. Ich arbeite am Design der Protein-Protein-Übergangsstelle (Interface) und bin begeistert, die Hilfe von allen Mitwirkenden von Rosetta@home zu haben!
Momentan beschäftige ich mich damit Proteine zu designen, die sich an ein regulierendes Molekül binden, dass sich EED nennt. EED arbeitet mit anderen Proteinen in unseren Zellen um zu bestimmen, welche Teile des DNA zur Zellensteuerung benutzt und welche stillgelegt (abgeschaltet) werden. Es wird angenommen, dass EED dadurch wirkt, dass es andere Proteine zusammenführt und Teil einer gröβeren Proteinmaschinerie ist, die sich Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) nennt . PRC2 hilft beispielsweise zu gewährleisten, dass wir die korrekte Anzahl von Armen und Beinen an der richtigen Körperstelle haben (durch Kontrolle unserer Hox Gene).
Wissenschaftler arbeiten daran EED besser zu verstehen was die Kontrollaktivität unseres DNA betrifft und die Verbindung zu Sachen wie Stammzellen, Entwicklung und Krebs. Um das zu erreichen, müssen wir einen Weg finden die normale Funktion von EED zu unterbrechen. Das ist besonders schwierig, da es z. Z. keine Medikamente gibt, die die EED Funktion blockieren. Ein konstruiertes Protein würde imstande sein das Anheften des EED an die Bindungspartner zu verhindern (Histone Ausläufer) und könnte vom Forscher gezielt an- und ausgeschaltet werden. Es wird erhofft, dass solch ein Protein den Wissenschaftlern erlaubt, neue, bisher nicht denkbare Experimente mit EED durchzuführen.
Dieses neue Zusammenspiel mit EED in ein anderes Protein einzuführen benötigt rechnerische Überprüfung und zwar so viel wie möglich der Billionen von Möglichkeiten; dabei jedes Protein beurteilen in wie eng es an EED haftet und dann das neue Protein erneut zu konstruieren, damit es noch besser haftet. Solche Aufgaben wären ohne die Hilfe von rosetta@home Mitwirkenden nicht möglich!
Vielen Dank, dass ihr euch für dieses Projekt engagiert. Die Aktivitäten, die ich an rosetta@home schicke, werden zuerst auf unseren Maschinen getestet und danach mit Hilfe einer Teilmenge von Rosetta@home Mitwirkenden, um sicher zu sein, dass wir euch keine Schwierigkeiten bereiten. Bitte haltet mit Fragen und Feedback nicht zurück, oder schaut unter errors (Fehler).
Solltet ihr über EED oder verwandte Themen noch mehr wissen wollen, betrachtet bitte die folgenden Webseiten, die hilfreich sein könnten!

http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins
http://en.wikipedia.org/wiki/EED
http://en.wikipedia.org/wiki/Histones
http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleosome
http://en.wikipedia.org/wiki/Hox_genes

James

Susanne
05.07.2010, 15:47
Posted 3 Jul 2010 20:57:20 UTC _strauch

Hi everyone,
I am working on another cool project that aims to generate a new molecular tool to dissect bacterial cell division. In order to propagate, cells need to divide. Separation of two daughter cells from a single cell is quite a complicated event that involves a fine-tuned and concerted molecular machinery. It requires figuring out where to actually draw the line, the assemble of several different proteins into one “divisosome” that will eventually perform the physical separation, and of course on top of all this, the cell needs to keep track of the DNA so that each cell gets its own copy. So it is imaginable that this is a fairly complicated happening.

Bacterial and mammalian cells are very similar in some parts of this event, but also very divergent in others. Of course, it is important to understand both. In mammals, uninhibited cell division results in cancer, but inhibited cell division can effect your body’s ability to regenerate. By knowing the difference between the mammalian and bacterial systems, one might be able to target bacterial cells specifically for new therapeutics without hurting mammalian cell division. The goal of this project is to produce molecular tools that help to analyze the complexity of the bacterial divisosome.

To picture cell division, you could imagine, one would take a string around a cell, pull and thereby separate the cell. Now you just have to imagine that the cells are actually making the string inside of themselves. They make a huge polymer (sort of like PVC). To get this molecular string, they polymerize several units of a protein that is similar between bacterial and mammalian cells, but one of the differences is the machinery it uses to coordinate this polymerization. Hence, one of my first targets of the cell division apparatus is a protein that is important for the localization of the polymer (aka string).

Thanks for your support! This wouldn’t be possible without your help.

/Eva

Übersetzung: -

Seid alle gegrüβt,
Ich arbeite an einem anderen coolen Projekt welches anstrebt, ein neues molekulares Werkzeug zu erzeugen um die bakterielle Zellenteilung zu analysieren. Um sich fortpflanzen zu können, müssen sich Zellen teilen. Die Trennung von zwei Tochterzellen von einer Einzelzelle ist ein ziemlich kompliziertes Ereignis, das einen gut abgestimmten und gemeinsamen molekularen Mechanismus umfasst. Die Anforderung besteht darin herauszufinden, wo genau man die Grenze ziehen muss, die Zusammenstellung von verschiedenen Proteinen zu einem “divisosome”, welches letztendlich die körperliche Trennung vollziehen wird, und darüber hinaus gehört natürlich dazu, dass die Zelle den Überblick über das DNA behalten muss, sodass jede Zelle ihre eigene Kopie bekommt. So kann man sich vorstellen, dass das ein ganz schön komplizierter Vorgang ist.

Die Zellen von Bakterien und Säugetieren sind sich in einigen Teilen dieses Geschehnisses ähnlich, jedoch widerum sehr unterschiedlich in anderen. Natürlich ist es wichtig beide zu kennen. In Säugetieren resultiert die ungehemmte Zellteilung als Krebs, jedoch kann die kontrollierte Zellteilung die Erneuerung eures Körpers herbeiführen. Indem man den Unterschied zwischen Säugetier – und bakteriellen Systemen kennt, könnte man bakterielle Zellen für neue Hilfsmittel anpeilen ohne der Säugetierzellteilung zu schaden. Das Ziel dieses Projektes ist es, molekulare Werkzeuge zu produzieren, die die Vielschichtigkeit der bakteriellen “divisosome” analysieren.

Zellteilung kann man sich so vorstellen, als wenn man um die Zelle einen Faden legte, daran zöge und somit die Zelle teilte. So, und nun braucht ihr euch nur vorstellen, dass die Zellen in der Tat diesen Faden in sich selbst erzeugen. Sie machen eine Riesenmenge Kunststoff (wie PVC). Um den molekularen Faden zu bekommen, verwandeln sie einige Teile eines Proteins, das den bakteriellen - und Säugetierzellen ähnlich ist, nur liegt der Unterschied am Mechanismus, den sie zur Kunststofferzeugung einsetzen. Demzufolge ist eines meiner ersten Zielobjekte des Zellteilungsmechanismusses ein Protein, dass für die Ortung des Kunststoffes (auch bekannt als Faden) wichtig ist.

Vielen Dank für eure Hilfe! Dieses wäre ohne eure Hilfe nicht möglich.
/Eva

Susanne
28.07.2010, 20:48
Sarel’s Message 67031 - Posted 28 Jul 2010 18:49:10 UTC

One of the most important ways in which molecular biologists learn about the functions of protein systems in the cell is by introducing mutations to the protein and seeing what the effects on cellular functions are. This method is extremely powerful but carries the risks that damage will be indiscriminate and the functional readout would be convoluted by many different effects. A more refined way of perturbing cellular functions would be to inhibit a specific interaction within the cell, keeping all other interactions, including of the target protein, intact. Such specific inhibition is more subtle and reduces unwanted effects, and indeed specific inhibitors of cellular pathways accelerate advances in our understanding of cell physiology.

The design of protein inhibitors promises to take this approach and make it widely available to systems that have been recalcitrant to the development of specific inhibitors to date. Since protein interactions have very large surface areas we can design inhibitors that would be exquisitely specific to the target protein as we've done for influenza hemagglutinin. In a posting above, I mentioned that we're designing proteins that would inhibit MDMX but not MDM2, despite very close homology between the two proteins.

A new protein target that we're interested in is called ERGIC-53. A complex between ERGIC-53 and another protein called MCFD2 has been shown to be an important cargo receptor that shuttles proteins between various compartments in mammalian cells. Even though the complex has been extensively studied major questions about its function remain unanswered, among which are how the complex interacts with its cargo proteins. A specific inhibitor of the interaction between ERGIC-53 and MCFD2 will provide a way to control the formation and dissociation of the cargo receptor in a time-controlled manner, decreasing unwanted effects, and hopefully increasing our understanding of this important system.

I should mention that mutations in either ERGIC-53 and MCFD2 have been identified in human populations and cause an inherited bleeding disorder. For more information on this link between the cargo receptor and disease, please see
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1895703/

Over the next few weeks I will submit workunits with different strategies for designing anti-ERGIC proteins. Thank you very much for your contributions to this project!

Übersetzung

Eine der wichtigsten Methoden mit der Molekularbiologen über die Funktionen von Proteinsystemen erfahren besteht darin, dem Protein Mutationen zuzufügen um dann zu sehen, welche Effekte sie auf die Zellfunktionen haben. Diese Methode ist extrem leistungsstark, trägt aber das Risiko, dass der Schaden willkürlich sein wird und die Funktionsauslese durch viele verschiedene Effekte verschachtelt sein könnte. Eine feinfühlendere Methode die Zellfunktionen anzuregen wäre, innerhalb der Zelle eine bestimmte Reaktion zu hindern, dabei aber alle anderen Interaktionen beizubehalten, inkl. die des Zielproteins. Solch eine spezifische Unterdrückung ist geschickter und verhindert ungewünschte Effekte, und überhaupt, spezifische Hemmstoffe der Zellsysteme treiben das Verständnis der Zellphysiologie voran.

Das Design von Proteinhemmstoffen wird sich dieser Methode für diejenige Systeme bedienen und sie dort allgemein erhältlich machen, die bis jetzt hartnäckig auf die Entwicklung spezifischer Hemmstoffe reagiert haben. Da Proteininteraktionen groβe Oberflächen beanspruchen, können wir Hemmstoffe designen, die vorzüglich spezifisch auf das Zielprotein zugeschnitten wären, genauso wie wir es für Grippe Hämagglutinin gemacht haben. Im vorhergegangenen Post (vom 5. Juni) (siehe dieser Thread v. 13.6./ 19.28Uhr) erwähnte ich, dass wir Proteine designen, die MDMX, aber nicht MDM2 hemmen würden, trotz sehr verwandter Homologie zwischen den beiden Proteinen.

Ein neues Proteinziel an dem wir interessiert sind, heiβt ERGIG-53. Ein Komplex zwischen ERGIC-53 und einem anderen Protein mit Namen MCFD2 ist als wichtiger Lastempfänger identifiziert worden , welches Proteine zwischen verschiedenen Abteilen der Säugetierzellen hin und her pendelt. Obwohl der Komplex bereits weitläufig untersucht wurde, bleiben viele Fragen auf dessen Funktion unbeantwortet, darunter die Frage wie der Komplex und Lastproteine miteinander reagieren.

Ein spezifischer Hemmstoff der Interaktion zwischen ERGIC-53 und MCFD2 wird einen Weg bahnen, die Formation und Dissoziation der Lastempfänger in einer zeitlich überwachten Studie zu kontrollieren, dabei ungewünschte Effekte zu vermindern und hoffentlich unser Verstehen dieses wichtigen Systems zu erhöhen.
Ich sollte hier erwähnen, dass Mutationen in entweder ERGIC-53 oder MCFD2 in der menschlichen Bevölkerung identifiziert wurden und eine vererbte Blutungsekrankung bewirken. Für weitere Informationen zwischen Lastempfänger und Krankheit, schau bitte hier: - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1895703/

In den nächsten paar Wochen werde ich WUs mit verschiedenen Strategien einreichen um anti-ERGIC Proteine zu designen. Ich danke euch sehr für eure Beteiligung bei diesem Projekt!

cappy
10.09.2010, 12:15
ein neuer beitrag von Sarel



Sarel: Message 67671 - Posted 9 Sep 2010 23:43:11 UTC

One of the most thrilling directions of research for protein-interface design is generating binding proteins for use as diagnostics in developing countries. The aim here is to develop materials for an early-detection kit, where the materials are cheap and robust enough to last for months or years without refrigeration. Diagnostics kits are typically comprised of antibodies, which are often expensive to mass produce and sometimes deteriorate over long periods of time. We believe that redesigning small stable proteins as binders would provide proteins of the necessary qualities to significantly improve the usefulness of diagnostics.

Our first target with a possible diagnostic application is the envelope protein of dengue virus. Dengue is a mosquito-borne virus that is widespread in the tropics and causes debilitating fever and death. Early-detection kits are extremely important because dengue-infected individuals should be protected from mosquito bites to cut off the spread of disease in their community.

Over the next few weeks I will submit design trajectories to Rosetta @ Home which will be labeled "Dengue binder design". I'm looking forward to seeing the binders that your computers will crunch this time!

To read more about dengue please see:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dengue_fever

Susanne
11.09.2010, 22:48
Übersetzung: -
Sarel: Message 67671 - Posted 9 Sep 2010 23:43:11 UTC
Eine der aufregendsten Richtungen der Protein-Interface Designforschung ist es, für Entwicklungsländer bindene Proteine zur Diagnostik zu entwickeln. Das Ziel ist hier, Materialien für einen Früherkennungssatz zu entwickeln, wobei er billig sein und Monate oder Jahre lang ohne Kühlung halten sollte. Diagnostiksätze bestehen normalerweise aus Abwehrstoffen, deren serienmäβige Herstellung oft zu teuer ist und die manchmal über einen längeren Zeitraum hinaus verderben. Wir sind der Meinung, dass, wenn stabile Proteine als Binder neu entworfen werden, sie Proteine der benötigten Qualität bereitstellen und somit die Nützlichkeit der Diagnostik bedeutend verbessern.

Unser erstes Ziel einer möglichen Diagnostikanwendung ist das umhüllende Protein des Dengue Virus. Dengue ist ein vom Moskito übertragener Virus, der in den Tropen weitverbreitet ist und schwächendes Fieber und anschlieβenden Tot bewirkt. Früherkennungssätze sind besonders wichtig, denn Dengue infizierte Personen sollten von den Moskitostichen beschützt werden um die Verbreitung der Krankheit innerhalb ihrer Gemeinde zu verhindern.

Im Laufe der nächsten paar Wochen werden wir Designbahnkurven für Rosetta einreichen, die wie folgt beschriftet sein werden “Dengue-binder-design” (Denguebinderdesign). Ich freue mich schon darauf zu sehen, was für Binder eure Computer dieses Mal crunchen werden.

Mehr über Dengue kann hier gelesen werden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dengue_fever

cappy
19.11.2010, 04:35
ein neuer beitrag in diesem thread von


sarel: Message 68665 - Posted 19 Nov 2010 1:47:49 UTC



Hello,

As you may have read on David's blog we've had a lot of exciting developments on the influenza hemagglutinin front lately, including a crystal structure confirming one of the designs and biochemical data with respect to another that show that the protein inhibits the action of hemagglutinin. Hopefully this means that the proteins can serve as platforms for the development of therapeutics and diagnostics for many different flu types. More broadly, the thought that protein design could produce proteins that are as useful as antibodies is a sign of the field's maturity. I'm very pleased to mention also that both of these designs, and in fact 80% of the designs we generated in the hemagglutinin project came from your computers on Rosetta @ Home. This project has been so complex that without your amazing resources it would have been impossible to get working binders.

On a related issue, we're designing more putative binders of RhoA, so you will see more design jobs labeled "design of inhibitors of RhoA". I previously introduced RhoA in entry:
http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66178

Many thanks! Sarel.

Susanne
20.11.2010, 15:48
ein neuer beitrag in diesem thread von


sarel: Message 68665 - Posted 19 Nov 2010 1:47:49 UTC

Übersetzung: -

Hallo,
Wie ihr vielleicht schon in Davids Blog gelesen habt, hatten wir in letzter Zeit eine Menge aufregender Entwicklungen betr. des Grippehämagglutinin, einschlieβlich einer Kristallstruktur, die eines der Designs bestätigt, und biochemische Daten betr. eines anderen, die aufzeigen, dass das Protein die Aktion des Hämagglutinin hemmt. Wir hoffen, dass das bedeutet, dass die Proteine als Plattform für die Entwicklung von Therapien und Diagnostika vieler unterschiedlicher Grippetypen dienen können. Weitläufiger gesehen: - nur der Gedanke, dass Proteindesign Proteine erzeugen könnte, die als Antikörper genutzt werden könnten, zeigt die Reife dieses Bereiches an. Es freut mich auch zu erwähnen, dass beide Designs und tatsächlich 80% der von uns erzeugten Designs im Hämagglutinin Projekt von euren Computern bei Rosetta@Home stammen. Dieses Projekt hat sich als so komplex erwiesen, dass es uns ohne eure erstaunlichen Einsatzmittel unmöglich gewesen wäre, funktionierende Binder zu bekommen.
In einer verwandten Angelegenheit designen wir vermeintliche Binder von RhoA, sodaβ ihr mehr Designaufgaben sehen werdet, die “design of inhibitors of RhoA” (Design von RhoA Hemmstoffen) benannt sind. Ich hatte vor einiger Zeit RhoA in diesem Beitrag vorgestellt:
http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66178
Vielen Dank! Sarel.
(seht hier im Thread weiter oben Beiträge vom 18.5.10 Englisch/Deutsch)

cappy
07.12.2010, 20:24
2 neue beiträge von robertmiles

Message 68753 - Posted 5 Dec 2010 17:48:50 UTC


I remember seeing an article saying that a certain important virus used a cluster of three of a certain protein for entering human cells, and normally had the rest of its envelope arranged to hide this cluster. Also, single instances of this protein appeared elsewhere on its envelope, perhaps to allow the body's natural defenses to bind where they wouldn't harm the virus.

Unfortunately, I've lost the link to where I found it, or I'd insert that link here. I'll keep trying to find it again, so you can consider whether it's practical to design a protein that binds to clusters of three of the virus's protein, but not to single instances.

und der 2.

Message 68755 - Posted 5 Dec 2010 19:31:13 UTC


Could be one of these, but the others look related as well:

http://www.rkm.com.au/VIRUS/Influenza/Swine-Flu.html

http://www.biomedcentral.com/1472-6807/9/62/figure/F5

http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/full/88/12/3209

http://www.biomedcentral.com/1472-6807/9/62

The hemagglutinin protein, which you've done some work on already.

The influenza virus.

If the hemagglutinin protein is safe enough without the rest of the virus, you could also consider binding clusters of three of them at the right distance, in order to use the clusters as a vaccine.
ID: 68755 | Rating: 0 | rate: Rate + / Rate - Report as offensive

Susanne
08.12.2010, 15:44
Übersetzung der Message 68753 vom 5.12.2010 von robertmiles: -
Ich erinnere mich einen Artikel gesehen zu haben, in dem es hieβ, dass ein bestimmter wichtiger Virus eine Dreiergruppe eines bestimmten Proteins benutzt, um in menschliche Zellen einzudringen und normalerweise den Rest seiner Hülle derartig arrangiert, diese Gruppe zu verbergen. Auch kamen Einzelvorkommen dieses Proteins an anderen Stellen auf der Hülle vor, vielleicht um den natürlichen Abwehrstoffen des Körpers die Bindung zu ermöglichen, dort, wo sie dem Virus nicht schaden können.
Leider kann ich den Link dazu nicht mehr finden, sonst könnte ich ihn hier einfügen. Ich werde weiterhin versuchen ihn wiederzufinden, sodass ihr erwägen könnt, ob es praktisch wäre, ein Protein zu designen, das sich an Dreiergruppen des Virusproteins bindet, aber nicht an einzelne Vorkommnisse.

Übersetzung Message 68755 vom 5.12.2010 von robertmiles: -
Könnte eine von diesen sein, aber die anderen scheinen auch damit zu tun zu haben:

http://www.rkm.com.au/VIRUS/Influenza/Swine-Flu.html
http://www.biomedcentral.com/1472-6807/9/62/figure/F5
http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/full/88/12/3209
http://www.biomedcentral.com/1472-6807/9/62

Das Hämagglutininprotein, an welchem ihr bereits schon gearbeitet habt.
Der Grippevirus.
Wenn das Hämagglutininprotein ohne den Rest des Virus sicher genug ist, könntet ihr erwägen, Dreiergruppen davon im richtigen Abstand zu binden, um die Gruppen als Impfstoff zu nutzen.

Susanne
02.01.2011, 18:10
Message 68844 von Mad Max 19 Dec 2010 16:02:39 UTC
In the last few days I see a lot of new WUs from the *ProteinInterfaceDesigh* series starting from 8, 10 and 16 December.For example ApBp_eed2_eed2_* or rhoA8Dec2010_1lb1_2bf0_* or AEty_1_eed2_eed2_* etcSome brief updates on the new search targets?

Übersetzung: -
Ich habe in den letzten paar Tagen viele neue Arbeitseinheiten von der Serie “ProteinInterfaceDesign” bemerkt. Start war ab 8., 10. und 16. Dezember.
Zum Beispiel: - ApBp_eed2_eed2_* or rhoA8Dec2010_1lb1_2bf0_* oder AEty_1_eed2_eed2_*
Gibt es zu den neuen Suchzielen kurz etwas Aufklärung?

Sarel antwortet am 22.12.10 mit Message 68859
Right! We introduced the RhoA project in this entry:
http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66178
Hopefully more on eed soon...
Thanks for your interest, Sarel.


Übersetzung: -
Richtig! Wir haben das RhoA Projekt in diesem Beitrag vorstellt: -
http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66178
Hoffentich bald mehr über eed …
Danke für dein Interesse, Sarel

Message 68860 in Antwort dazu von Moody Posted 22 Dec 2010 22:38:18 UTC
For those you you asking about EED:See <http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66689> for a description of this project. If you have other questions don't hesitate to ask!Thanks again for all of your help!--James

Übersetzung: -
Für die von euch, die nach EED fragen:
Schaut bitte hier-< http://boinc.bakerlab.org/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#66689 >nach einer Erläuterung dieses Projektes. Solltet ihr noch andere Fragen haben, zögert nicht sie zu stellen!

Nochmals danke für all eure Hilfe.

--James

Susanne
30.04.2011, 10:24
Shawn - Message 70152 - Posted 28 Apr 2011 8:58:21 UTC
Last modified: 28 Apr 2011 11:05:43 UTCHello,

My name is Shawn Yu, and I'm a new graduate student in the Baker lab. I have several really exciting projects in protein-protein interface design that I want to share with everyone involved with Rosetta@home. I'm designing proteins to bind to targets on the measles and Ebola viruses.

De novo protein-protein interface design has been an elusive problem in the field for quite some time. It is an extremely challenging endeavor that will require us to continually refine our algorithms and seek more computional power. Relatively recently--due in large part to the generosity and support of Rosetta@home users--we able to tackle these problems with reasonable expectation of success, as demonstrated with the influenza project, but we would like to continue to expand on this success.

Each viral target represents a different challenge that tests our knowledge of how protein interacts in different ways, so they are really interesting for their scientific merits alone. Furthermore, these methods are mutually reinforcing, so with more successful designs we'll have a better idea of what works and what doesn't work. In the long term, I hope the results from these projects can form the basis of future protein-based therapies, and I know many Rosetta@home users like myself contribute their time because they hope to help find cures to these diseases.

Over the next week, I will be discussing more details about my projects. In the meantime, thank you so much for volunteering your time and your computers to help to our projects. You are making a major contribution to our research!

-- Shawn

Übersetzung: -


Ich heiβe Shawn Yu and bin ein neuer Student im Baker Labor. Ich habe einige wirklich interessante Projekte im Design von Protein-Protein Anschlussschnittstellen (Interface), die ich mit allen Engagierten des Rosetta@Home Projektes teilen möchte. Ich entwerfe Proteine, die sich an Angriffsziele der Masern - und Ebola-Viren binden.

Erneutes Protein-Protein Interface Design ist schon seit einiger Zeit im Fachgebiet ein schlüpfriges Problem. Es ist ein extrem aufforderndes Unterfangen, was von uns verlangt, stätige Abstimmungen der Algorithmen vorzumehmen und mehr Rechenkraft anzustreben. Erst vor kurzem – zum groβen Teil durch die Groβzügigkeit der Rosetta@Home Benutzer ermöglicht – waren wir imstande, diese Probleme mit angemessenen Erwartungen zu bewältigen, wie schon mit dem Grippeprojekt gezeigt wurde. Wir würden aber gerne weiterhin diesen Erfolg ausdehnen.

Jedes Virenzielobjekt präsentiert eine andere Herausforderung, die unser Wissen prüft, wie Proteine sich in verschiedenen Weisen untereinander verhalten, was bedeutet, dass sie wirklich interessant sind, schon wegen ihrer wissenschaftlichen Verdienste. Dazu unterstützen sich diese Methoden beiderseitig, sodass wir eine bessere Vorstellung davon haben werden, was funktioniert und was nicht. Langfristig gesehen hoffe ich, dass die Ergebnisse dieser Projekte die Grundlage von auf Proteinen basierenden Therapien bilden können und ich weiss, dass viele Rosetta@home Benutzer wie ich ihre Zeit beitragen, in der Hoffnung bei der Suche von Heilmitteln mithelfen zu können.

Im Laufe der nächsten Woche werde ich über mehr Einzelheiten meiner Projekte diskutieren. In der Zwischenzeit bedanken wir uns bei euch für die Zeit und Computer, die ihr spendet, um unseren Projekten zu helfen. Ihr tragt einen groβen Anteil unserer Forschung bei.

Susanne
05.05.2011, 22:15
Shawn – Message 70240- Posted 4 May 2011 8:38:21 UTC - in response to Message ID 70152. (schau vorheriger Post in diesem Thread)
As I had alluded to earlier, I am working on a protein to bind to the hemagglutinin protein (MV-H) of measles virus. Measles is a significant cause of childhood morbidity and mortality worldwide. Measles virus enters our cells in a two-step process: an attachment protein allows it to bind to a host cell receptor, which allows a second protein to mediate fusion of the virus to the host cell. MV-H is the attachment protein responsible for the first step, and SLAM (or CD150) is the predominant host cell receptor to which MV-H binds.

Recently, researchers were able to solve crystal structures of MV-H in complex with SLAM http://www.nature.com/nsmb/journal/v18/n2/full/nsmb.1969.html . As you might imagine, a high-resolution structure of the target (MV-H) is crucial to our design efforts, so we were quite excited about this development!

In several recent design efforts in the Baker lab, such as with influenza, we identified several "hotspot" residues on the target surface; although these hotspots made up only a small portion of the surface, they contributed a very large proportion to the binding interaction. We designed disembodied amino acid residues ("stubs") to interact specifically in these regions and then fit the rest of the designed protein accordingly around these stubs.

Likewise, in our measles project, we have identified hotspots on MV-H where we would like our protein to bind. One interesting challenge unique to measles is that our hotspot approach focuses on charged amino acids such as lysines to bind to oppositely charged regions of MV-H. Most of the previous success we have had involved binding to hydrophobic regions, but we'd like to push the envelope on what we can do!
I think the final designed protein binder will include some subset of the amino acids depicted above. It would bind MV-H where it would have bound to SLAM, thereby preventing its entry into our cells. However, in order to find a possibly successful design, we have to search through an astronomically large number of configurations, and the assistance of Rosetta@home users is of critical importance to this effort. So once again, thank you very much for your contributions to our research! Please let me know if you have any questions or comments!

Übersetzung: -
Wie ich schon mal angedeutet hatte, arbeite ich an einem Protein, dass sich an das Hemagglutinin Protein (MV-H) des Masernvirus bindet. Masern sind ein bedeutender Grund der Kindheitserkrankungen und Todesursache weltweit. Der Masernvirus dringt in unsere Zellen in einem zweistufigen Prozess ein: ein Haftprotein erlaubt ihm sich an den Gastzellenrezeptor zu binden, welcher dann einem zweiten Protein die Vermittlung der Fusion des Virus an die Gastzelle erlaubt. MV-H ist das Haftprotein, was für den ersten Schritt zuständig ist und SLAM (oder CD150) ist der vorherrschende Gastzellenrezeptor, an den sich MV-H bindet.

Vor kurzem war es Forschern gelungen Kristallstrukturen von MV-H verwickelt mit SLAM aufzuklären. Wie ihr euch denken könnt, ist eine hohe Bildauflösungsstruktur des Zielobjektes (MV-H) in unseren Designversuchen entscheidend, sodass wir über diese Entwicklung recht aufgeregt waren.

In einigen kürzlichen Designversuchen im Baker Labor, wie mit der Grippe, haben wir einige “Heiβpunkt”-Reste auf der Zieloberfläche identifiziert; obwohl diese Heiβpunkte nur einen kleinen Teil der Oberfläche ausmachten, trugen sie einen groβen Teil zur Bindeinteraktion bei. Wir entwarfen entkörperte Aminosäurenreste (“Stummel”) um besonders in diesen Regionen zu interagieren und passten dann den Rest der Designproteine entsprechend diesen Stummeln an.

Ebenso haben wir Heiβpunkte auf MV-H in unserem Masernprojekt ausgemacht, wo wir möchten, dass sich unser Protein sich bindet. Eine interessante Herausforderung, die allein den Masern gilt, ist, dass unser Vorgang mit dem Heiβpunkt sich auf geladene Aminosäuren fokussiet, wie z. B Lysin, um an entgegengesetzt geladene Regionen des MV-H zu binden. Der Hauptteil unseres vergangenen Erfolgs kam durch die Bindung an wasserscheue Regionen, aber wir wollen mit dem, was wir tun, bis an die Grenze gehen!

Ich glaube, dass der endgültige Design-Proteinbinder eine Untergruppe der oben erwähnten Aminosäuren beinhaltet. Er würde MV-H dort binden, wo er an SLAM gebunden hätte und somit den Eingang in unsere Zellen verhindern. Um allerdings ein Design zu finden, müssen wir astronomisch groβe Anzahlen von Konfigurierungen durchsuchen und die Hilfe von Rosetta@home Benutzern ist bei diesem Bemühen kritisch wichtig. Also wiedermals recht schönen Dank für eure Beiträge zu unserer Forschung! Sagt mir Bescheid, wenn ihr dazu Fragen oder Kommentare habt.

Anmerkung von Susanne: im Originalthread gibt es zu diesem Post noch eine Abbildung, schaut hier: - http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=4477

Susanne
09.05.2011, 23:13
Greg BE – Message 70275 Posted 7 May 2011 20:22:07 UTC What will your tasks be called so we know when they come to our systems?

Übersetzung: - Wie werden sich eure Aufgaben nennen, sodass wir sie erkennen, wenn sie an uns vergeben werden?

Edikl - Message 70282 - Posted 8 May 2011 12:40:03 UTC
Hi!
My computer is crunching something like this at the moment:

MVH_2s_K_2q6m_ProteinInterfaceDesign_20110505_2666 5_45_0

And I think this must be what we're talking about ;)
Am I right?

Übersetzung: -

Mein Computer cruncht im Moment so etwas:

MVH_2s_K_2q6m_ProteinInterfaceDesign_20110505_2666 5_45_0

Und ich glaube, dass es sich dabei um das handelt, worüber wir gerade sprechen ;)
Lieg ich richtig?


David Baker - Message 70289 - Posted 8 May 2011 20:03:18 UTC - in response to Message ID 70282.

Sounds right to me!____________

Übersetzung: -

Hört sich ganz danach an!

Shawn - Message 70296 - Posted 9 May 2011 18:58:15 UTC - in response to Message ID 70275.
Hey, this is correct! I'll be submitting a lot of different jobs for these guys with different strategies, but all of them will begin with "MVH_" and will contain "ProteinInterfaceDesign" in the middle!

Übersetzung: -

Mann, das stimmt! Ich werde viele verschiedene Jobs dieser Art mit unterschiedlichen Strategien einreichen, aber alle werden mit “MVH_” beginnen und “ProteinInterfaceDesign” in der Mitte beinhalten!

Susanne
14.05.2011, 23:53
Sarel - Message 70333 - Posted 13 May 2011 15:46:13 UTC

Hi everybody,

Our paper describing the design of flu inhibitors using Rosetta @ Home has just been published as a Research Article by Science.

To summarize the results, using the resources provided by your computers we were able to identify ~80 designed proteins that might be candidates as flu diagnostics and inhibitors. Two of these proteins bound to Spanish and avian flu hemagglutinin quite tightly and one of them was crystallized in the presence of Spanish flu hemagglutinin to show that the designed interaction is exceptionally accurate.

Beyond the specific application to the flu, your resources have been extremely useful in getting our methods up to scratch to deal with this and other very challenging problems. If you follow some of the previous posts in this thread you can see the sort of problems that we're hoping to address with this new method and your contributions. Hopefully, these will help address some significant outstanding challenges in the development of antivirals and in studying recalcitrant biological questions.

Übersetzung: -

Seid gegrüβt,

Unsere wissenschaftliche Arbeit, die das Design des Grippehemmstoffes mit Hilfe von Rosetta @ Home beschreibt, wurde gerade als Forschungsartikel von Science publiziert.

Kurz zusammengefasst folgende Ergebnisse: durch Mithilfe eurer Computer konnten wir ca 80 Designproteine ausmachen, die eventuelle Kandidaten für Grippediagnostika und –hemmstoffe darstellen könnten. Zwei dieser Proteine banden sehr eng an Hemagglutinin der Spanischen - und Vogelgrippe und eins davon wurde in der Gegenwart von Hemagglutinin der Spanischen Grippe kristallisiert um zu zeigen, dass die konstruierten Interaktionen besonders präzise waren.

Darüber hinaus ist eure Mithilfe besonders nützlich um unsere Methoden den Anforderungen anzupassen um mit diesen und anderen sehr herausfordernden Problemen zu handeln. Wenn ihr einigen der vorhergehenden Posts in diesem Thread folgt, könnt ihr die Art der Probleme sehen, die wir hoffentlich mit dieser neuen Methode angehen können, einbegriffen eurer Mitlhilfe. Hoffentlich wird es dabei unterstützen, einige bedeutsame, noch nicht gelöste, Herausforderungen in der Entwicklung von Antiviralen anzugehen und die hartnäckigen biologischen Fragen zu untersuchen.

cappy
18.05.2011, 17:01
auch in diesem thread gibt es neue beiträge *wohl eine kleine diskussion


Warped: Message 70335 - Posted 14 May 2011 11:13:03 UTC


@ Sarel. It's good to see the results of our crunching being of benefit.

@ Shawn. I have a preference of 4 hours (i.e. 14400 seconds) of runtime. One of the MVH tasks (this one) ran for 21381 seconds and yielded a paltry 2.65 points credit. It completed only 5 decoys.

Another task (second one) ran for 27798 seconds and completed 12 decoys and I received 59.17 points, also well below the average rate for this machine on Rosetta.

Both of these tasks had watchdog force a shutdown. What occurred to me is that each decoy seems to take quite long to complete causing the last one to run well beyond the preferred work unit run time. It appears that the forced shutdown by watchdog is wasting valuable crunching time.

What to do about this is difficult to answer:
1. Should we increase the preferred runtime so that the proportion of time wasted when watchdog ends the unit is reduced?
2. We are not able to select different types of work units for each profile (as is the case at WCG) in order to minimise time lost. This would help.
3. Does checkpointing occur only at the end of each decoy? Is it possible to change this?
4. Is it possible to reduce the run length of the decoys?

Mod.Sense - Message 70337 - Posted 14 May 2011 16:53:32 UTC


From observing my own machine, and your comments, it seems that some models are taking dramatically longer (say 5x) then others. This is why the runtime estimates are difficult. When the first 4 models complete in say 3 hours, one would estimate there is easily time to complete one more within your 4hr preference, and so one more begins. But that 5th one happens to run for over 4 hours itself (it takes 4 hours over preferred runtime for the watchdog to be envoked). I should point out that the reason the watchdog waits 4 hours after end of runtime preference is that this is typically enough time to complete that last model and end without the watchdog's intervention.

This is also the reason for sporatic credit granted. If you happen to run without hitting a long-running model, you will get better credit, because credit is granted on a per model average of runtime, across all project hosts, for the specific protein and method being used. Since others are often hitting a long running model in their run, their average time per model swings higher then the machine that got lucky and did not hit any of those.

Changing the runtime preference really doesn't improve you odds, it just depends on whether the last model under review at the end of the runtime preference happens to be long-running.

Snagletooth - Unread Message 70338 - Posted 14 May 2011 17:36:27 UTC - in response to Message ID 70335.


@ Sarel. It's good to see the results of our crunching being of benefit.

@ Shawn. I have a preference of 4 hours (i.e. 14400 seconds) of runtime. One of the MVH tasks (this one) ran for 21381 seconds and yielded a paltry 2.65 points credit. It completed only 5 decoys.

Another task (second one) ran for 27798 seconds and completed 12 decoys and I received 59.17 points, also well below the average rate for this machine on Rosetta.

Both of these tasks had watchdog force a shutdown. What occurred to me is that each decoy seems to take quite long to complete causing the last one to run well beyond the preferred work unit run time. It appears that the forced shutdown by watchdog is wasting valuable crunching time.



What makes you think the watchdog forced a shutdown? The line (from the stderr out):
BOINC :: Watchdog shutting down...
appears for all of the workunits including those ending just prior to reaching the preferred runtime. The watchdog will shut down mid-model once the workunit has reached the preferred runtime plus 4 hours. Neither of your examples had run that long. I did once speculate that new conditions in addition to the runtime limit and the number of models limit had been introduced but never received any response. In that case though, workunits were ending far earlier than expected but completing far fewer than 100 models.

I checked my MVH tasks for credit and mine too seem to receive fewer credits than average (but then I don't usually pay attention to credits so this is a pretty wobbly impression). However I did complete far more models than you, 389 and 226 in just under 10 hours for 95.72 and 75.44 credits. Generally speaking, this discrepancy just means that this particular type of workunit runs less efficiently on your(my) machines than on other machines compared to the efficiency with which you(me) run other types of workunits. Given the very large variety of workunits on Rosetta this is bound to happen occasionally. I suppose it's possible that the initial second per model estimate was dramatically wrong(a typo perhaps) and everyone's credit is significantly less than expected. In your case you most likley hit upon an interesting model quite early on and so didn't complete many models in total, thus low total credit. Mod.sense wrote a nice explanation of how this works but I can't put my finger on it at this moment.



Best,
Snags


edited to add: Wow, I really am a slow writer. :/

And to add my appreciation to the scientists for posting here. Though you post too infrequently to satisfy when you do post you do an excellent job of explaining what you are working on. Thank you.

(That said, I still fantasize about a catalog cross-referencing proteins and strategies so one could know what was being worked on by looking up the workunit name.)


Warped - Unread Message 70339 - Posted 14 May 2011 17:44:47 UTC - in response to Message ID 70337.



Thanks for the response, Mod.Sense.

I agree with you:

Changing the runtime preference really doesn't improve you odds, it just depends on whether the last model under review at the end of the runtime preference happens to be long-running.



However, what I mean is that the proportion of my total run time which did useful crunching will be higher if a longer target CPU run time were selected. If I had a 16 hour run time preference, I would waste a much smaller proportion of my crunching time if 4 hours were wasted on every work unit than would be the case if I merely used the default of 3 hours per work unit and then wasted 4 hours at the end of each one.

Should the administrators not be suggesting that we increase this run time preference if the machine is always on? In particular since it seems that there is no way of determining (or selecting) which work unit type we will receive. In my limited experience, the MV-H tasks seem to be prone to this long checkpoint issue.

Mod.Sense - Message 70345 - Posted 15 May 2011 6:15:25 UTC


Warped, actually, since even the long-running models generally will complete before the watchdog steps in, it is not a major benefit. But I see your point. If any effort is being wasted, then having fewer chances for it to occur (i.e. fewer WU completions per day) would further minimize any impacts.

Snags, yes the watchdog shutting down message is normal. It indicates that the watchdog, and other processes are ending normally... not that the watchdog has taken any action.

Shawn Message 70367 - Posted 17 May 2011 22:49:30 UTC


I wanted to address some of the issues posted recently by Rosetta@home users in this thread, as they pertained specifically to protein interface design.

As you might be aware, these types of jobs (including my MVH ones) tend to be a bit "jumpy" in terms of how long the trajectories take. Sometimes, one hour of CPU time might yield a lot of structures (and 100 credits). Other times, a trajectory on one model might take a long time, and nearly 6 hours of CPU time might yield less than 3 credits, as unfortunately happened to Warped. The amount of credit granted is normalized for each job type, so hopefully next time you are assigned one of these jobs, you'll be lucky enough to get more credits.

If you are assigned one of the longer tasks (and we have no way of knowing beforehand which tasks are longer), you unfortunately won't get as many credits. But on the other hand, these longer trajectories tend to result in better design models--if you're naturally optimistic, you might be happy that you've stumbled into one of the tasks that are more likely yield an MVH inhibitor! =)

In the meantime, I will be submitting new MVH jobs but managing the workunits so that don't take as long to compute and are less "jumpy" in terms of overall length. Sarel has also developed new options for our protocols that would also help in this regard, and David K and other members of the lab are working hard to get those features integrated into Rosetta@home.

Thanks again for your contributions!

Major
18.05.2011, 17:16
Diese Posts wurden bereits hier (http://www.seti-germany.de/forum/rosetta/3702-probleme-bei-dem-projekt-rosetta-home-2.html#post190338) und hier (http://www.seti-germany.de/forum/rosetta/3702-probleme-bei-dem-projekt-rosetta-home-3.html#post190338) von Susanne "bearbeitet"

Susanne
24.05.2011, 18:41
Shawn - Message 70386 - Posted 23 May 2011 5:29:39 UTC

I promised an update on my Ebola project, and I've recently focused more of my time on this target, so I thought I'd give you guys another update!

As you might know, Ebola virus causes terrible hemorrhagic fever, which usually results in death in the patient 6-9 days after the onset of symptoms. Unfortunately, there are currently no therapeutics available for human use, but hopefully, we can do something to change that.

Recently, researchers at the Scripps Institute were able to determine the crystal structure of the Ebola virus surface glycoprotein (GP) in conjunction with a neutralizing antibody (KZ52) from a human survivor of a 1995 outbreak in the former Zaire. KZ52 interacts with both the GP1 and GP2 subunits of the GP complex, but more so with GP2. http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7201/full/nature07082.html
We're trying to use the hotspot method (which I mentioned during my discussion of the measles project) to design our protein, which would bind GP in roughly the same place that KZ52 also binds. A very preliminary picture of some of stubs we're considering looks as follows:

http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#70386

Of course, computational design of protein binders is tricky, and each specific project also has its own particular challenges. In this case, there isn't much surface area for KZ52 to interact with GP, but we're hoping to design a binder that can make more use of the surface that is available.

Thanks once again for being involved with Rosetta@home! I'm really excited about this project, and I would love to share it with everyone, so once again, please let me know if you have any questions or comments!


Übersetzung: -
Ich hatte ein Update meines Ebola Projektes versprochen und da ich in letzter Zeit mehr mit diesem Zielobjekt verbracht habe, dachte ich, dass ich euch ein neues Update schulde!

Wie euch vielleicht bereits bekannt ist, bewirkt der Ebolavirus hämorrhagisches Fieber, was nach erstmaligem Auftreten der Symptome normalerweise beim Patienten 6 – 9 Tage später zum Tod führt. Leider stehen dafür z. Z. keine Heilmittel für die menschliche Behandlung zur Verfügung, aber wir können hoffentlich etwas dagegen tun, um das zu ändern.

Vor kurzem gelang es Forschern des Scripps Institutes die Kristallstruktur des Oberflächen-Glycoproteins (GP) des Ebolavirus festzulegen. Dies in Zusammenhang mit einem neutralisierenden Antikörper (KZ52) eines Menschen, der den Ausbruch in Zaire von 1995 überlebte. KZ52 interagiert mit beiden, der GP1 und GP2 Unterklasse des GP Komplexes, aber am meisten mit GP2. (http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7201/full/nature07082.html)

Wir versuchen bei dem Entwurf unseres Proteins von der Hotspotmethode Gebrauch zu machen (die ich schon in der Diskussion meines Masernprojektes erwähnte), welches GP an ungefähr der gleichen Stelle bindet, an der es auch mit KZ52 bindet. Folgend ein vorläufiges Bild einiger von uns in Erwähnung gezogener Stummel: -

(Bild hier: - http://boinc.bakerlab.org/rosetta/forum_thread.php?id=4477&nowrap=true#70386)

Rechnerische Entwürfe von Proteinbindern sind natürlich knifflig und jedes spezifische Projekt hat seine eigenen Herausforderungen. In diesem Fall ist die Oberfläche, auf der KZ52 mit GP interagieren kann, begrenzt. Wir aber hoffen einen Binder zu designen, der die vorhandene Oberfläche besser zu nutzen vermag.

Nochmals danke, dass ihr euch mit Rosetta@home befasst! Ich bin über dieses Projekt sehr begeistert und möchte es mit allen teilen; also, wie gehabt, lasst mich wissen, wenn ihr Fragen und Kommentare dazu habt!

Susanne
17.01.2012, 22:24
moody - Message 72155 - Posted 17 Jan 2012 1:08:52 UTC
In response to recent requests for an update on what we are doing with your donated computer time, here goes:

The communication networks inside every one of our cells depend in many cases on proteins interacting with one another. When these communication networks go awry, cancer often results. I'm using Rosetta to design proteins that will interfere with three protein-protein interactions often involved in cancer. I'll tell you about the first project below, and the others shortly.

Project 1:
The first of these interactions involves a protein called p53 and another called Mdm4. p53 is a communication hub in our cells, used to translate information about unwanted DNA mutations into an effective response by the cell. The activity of p53 is modulated by a pair of other proteins, Mdm4 and Mdm2, which act to shut off p53 when all is well. Cancer cells depend on DNA mutations to stay alive and so they find ways to shut off p53, either by reducing the amount available p53 or by expanding the amount of available Mdm4 or Mdm2. that way p53 doesn't rat out mutations that the cancer might need to survive. Scientists have spent a lot of time trying to understand how Mdm4 and Mdm2 work. They do this by shutting off Mdm2 and Mdm4 with drugs. There are even drugs that will shut off just Mdm2. There are no drugs, however, that will shut off just Mdm4. So I'm trying to make one. This is a tricky process since Mdm2 and Mdm4 are very similar, making it hard for proteins to tell them apart.

I aim to use Rosetta@home to design proteins that will attach to Mdm4 while ignoring Mdm2. I hope to provide a research tool to scientists that work on Mdm4, Mdm2 and p53, allowing them to better understand how this critical communication hub works. I hope that this leads to new cancer treatments. So far, I've used Rosetta@home to design 26 proteins that should attach to Mdm4 but not Mdm2. Many of the designed proteins do stick to Mdm4, but unfortunately, they also stick to Mdm2. I am working on a third round of design using a new approach that I hope will work. For more info about the proteins involved in this project, please visit the links below:

<http://en.wikipedia.org/wiki/MDM4>
<http://en.wikipedia.org/wiki/Mdm2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/P53>

Thanks for lending us your spare computer time. Projects like this one require so much computational time that they would be impossible without you. I'll post more about the other two projects at a later date.


Übersetzung: -

In Antwort auf die neuesten Anfragen auf ein Update, was wir mit Eurer gestifteten Computerzeit tun, hier erst einmal:
Die Kommunikationsnetze innerhalb jeder unserer Zellen stützen sich oftmals auf Proteine, die aufeinander einwirken. Wenn diese Kommunikationsnetze schiefgehen, resultiert das oft in Krebs. Ich benutze Rosetta, um Proteine zu entwerfen, die drei Protein-Protein-Interaktionen, die oft in Krebs verwickelt sind, stören. Ich werde Euch über das erste Projekt hier gleich berichten, die anderen folgen in Kürze.

1. Projekt:
Die erste dieser Interaktionen betrifft ein Protein, genannt p53, and ein anderes welches Mdm4 genannt wird. p53 ist in unseren Zellen ein Informationszentrum, welches Informationen über ungewünschte DNA Mutationen übersetzt und somit eine effektive Resonanz der Zelle bewirkt . Die Tätigkeit von p53 wird von 2 anderen gepaarten Proteinen geregelt, Mdm4 und Mdm2, die p53 ausschalten, wenn alles in Ordnung ist. Das Überleben der Krebszellen hängt von DNA-Mutationen ab und somit finden sie immer einen Weg p53 auszuschalten, entweder indem sie die Anzahl von p53 verringern oder indem sie die Menge verfügbarer Mdm4 oder Mdm2 erhöhen; in dem Fall wird p53 nicht die Mutationen verraten, die der Krebs braucht um zu überleben. Wissenschaftler haben viel Zeit damit verbracht verstehen zu lernen, wie Mdm4 und Mdm2 funktionieren. Sie erreichen dies, indem sie Mdm2 und Mdm4 mit Pharmaka ausschalten. Es gibt sogar Drogen, die nur Mdm2 ausschalten. Es gibt allerdings keine Drogen, die nur Mdm4 ausschalten. Daher bin ich im Versuch solch eine Droge herzustellen. Es ist ein kniffliger Vorgang, da Mdm2 und Mdm4 sich sehr ähnlich sind und es den Proteinen schwer fällt, sie zu unterscheiden.

Ich habe vor, Rosetta@home zu benutzen um Proteine zu designen, die sich an Mdm4 anheften und gleichermaβen Mdm2 ignorieren. Ich hoffe somit, den Wissenschaftlern, die mit Mdm4, Mdm2 und p53 arbeiten, ein Forschungswerkzeug zu verschaffen, und es ihnen somit ermögliche, besser zu verstehen, wie dieses kritische Informationszentrum funktioniert. Ich hoffe, dass das zu neuen Krebstherapien führt. Bis jetzt habe ich Rosetta@home benutzt um 26 Proteine zu designen, die sich an Mdm4 anheften, aber nicht an Mdm2. Viele der Designproteine haften an Mdm4, aber auch leider an Mdm2. Ich arbeite nun am dritten Designdurchgang und benutzte dazu den neuen Vorgang, von dem ich erhoffe, dass er effektiv ist. Mehr Informationen über die Proteine, die an diesem Projekt beteiligt sind, über diese Links:

<http://en.wikipedia.org/wiki/MDM4>
<http://en.wikipedia.org/wiki/Mdm2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/P53>

Danke, dass ihr uns Eure überschüssige Computerzeit ausleiht. Projekte wie dieses brauchen so viel Rechenzeit, dass dies ohne Euch nicht zu schaffen wäre. Ich poste über die anderen 2 Projekte zu einem späteren Zeitpunkt.

Susanne
18.01.2012, 16:38
moody - Message 72162 - Posted 17 Jan 2012 19:29:33 UTC
As promised, here is the continuation of the story begun in message 72155:

Project 2:
The second of these interactions involve a protein called EED and another called Ezh2. If you think about DNA as a ladder, then each of our cells has about six billion rungs worth of ladder. In order to keep all of that DNA from getting hopelessly tangled, our cells keep it on little spools, called histones, when not in use. Think of this like a massive film archive. It turns out that there is a lot of DNA that never gets used, so the cells put special flags on those spools (histones) that say something like "never use this section of DNA". EED is a large protein that attaches to those flags and brings along Ezh2, a "flagging machine" for the ride. EED makes sure that Ezh2 adds flags to histones that are supposed to get them, and not to histones carrying DNA the cell actually wants to use. Some cancer cells reduce the amounts of EED or Ezh2 to prevent flagging of DNA regions that they want to use to take over our bodies. Other cancer cells expand the amounts of EED or Ezh2 to flag DNA regions that are getting in the way. Scientists are working hard to better understand how EED, Ezh2, and friends work in normal cells and what goes wrong in cancer cells. Some are trying to develop drugs that prevent Ezh2 from attaching to EED. This means that the drugs have to stick to EED more tightly than Ezh2. Although Ezh2 attaches relatively loosely to a large patch on the surface of EED, their aren't any drugs yet available that do what we want.

I'm trying to make proteins that will do the same job. I used Rosetta@home to design a set of proteins that mimic Ezh2 in order to block it from attaching to EED. Just to give you a sense of how much computing I need for a project like this, I submitted just under two million work units to Rosetta@home, and donor's computers ran my protocol just under a billion times to give me about 54 designs to look at, from which fourteen were suitable for testing. This took about a month to run on Rosetta@home. From initial experiments, it looks like eight of the designs stick to EED, and one in particular sticks three times better than the Ezh2 found in our cells. Now I'm working to improve the best design at the lab bench and hope to send it to co-workers for testing in living cells. There's still a lot of work to be done to make sure that everything is working right with this design, but I want to give a big thank-you to all of you who donated your computer time to make this possible! For more information about EED, Ezh2, and related proteins, please visit:

<http://en.wikipedia.org/wiki/EED>
<http://en.wikipedia.org/wiki/SUZ12>
<http://en.wikipedia.org/wiki/EZH2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/PRC2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins>

Work units for this project carried the word "EED" in their name. I'll post more about the third project shortly.
____________


Übersetzung: -

Wie versprochen, nun weiter mit der in Message 72155 begonnenen Geschichte:

2. Projekt:
Bei der zweiten dieser Interaktionen geht es um ein Protein, das sich EED nennt, und ein weiteres mit Namen Ezh2. Wenn ihr Euch DNA als Leiter vorstellt, dann hat jede unserer Zellen 6 Milliarden Sprossen auf solch einer Leiter. Um all das DNA davor zu schützen sich zu verheddern, wenn es nicht gebraucht wird, bewahren unsere Zellen es auf kleinen Spulen, Histone genannt. Stell es dir wie ein massives Filmarchiv vor. Es ist so, dass viel vom DNA nie gebraucht wird, sodass die Zellen diese Spulen (Histone) besonders markieren, so in etwa wie “diesen Abschnitt des DNA nie benutzen”. EED ist ein groβes Protein, dass sich an diese Markierungen heftet und dazu Ezh2, eine “Markierungsmaschine”, mit auf die Reise nimmt. EED versichert sich, dass Ezh2 Markierungen an diejenigen Histone heftet, die dafür vorgesehen waren und nicht an Histone, die DNA beinhalten, die die Zelle wirklich benutzen möchte. Einige Krebszellen reduzieren die Anzahl von EED oder Ezh2 um das Markieren von DNA Regionen zu verhindern, die sie selbst nutzen wollen, um von unseren Körpern Besitz zu ergreifen. Andere Krebszellen expandieren die Anzahl von EED oder Ezh2 um DNA Regionen zu markieren, die ihnen im Weg stehen. Wissenschaftler sind hart daran am arbeiten um besser zu verstehen, wie EED, Ezh2 und Befreundete in normalen Zellen funktionieren und was in Krebszellen falsch läuft. Einige versuchen Drogen zu entwickeln, die Ezh2 verhindern sich an EED zu heften. Das bedeutet, dass die Drogen fester an EED als an Ezh2 haften müssen. Obwohl Ezh2 sich relativ schlaff an ein groβes Stück der Oberfläche von EED haftet, sind bisher keine Drogen vorhanden, die unsere Wünsche ausführen können.

Ich versuche Proteine zu erzeugen, die den gleichen Job tun. Ich benutzte Rosetta@home um einen Satz Proteine zu entwerfen, die Ezh2 nachahmen, um es daran zu hindern, sich an EED anzuheften. Um Euch kurz eine Ahnung davon zu geben, wieviel Rechenzeit ich für ein Projekt wie dieses brauche: - ich hatte knapp zwei Millionen Arbeitseinheiten (WUs) an Rosetta@home eingereicht und die gespendeten Computer durchliefen mein Protokol knapp eine Milliarde mal um mir ca 54 Designs zum näheren Betrachten zu geben, von denen 14 sich für weitere Tests eigneten. Das war mit Rosetta@home in ungefähr einem Monat durchgelaufen. Ersten Experimenten zufolge sieht es so aus, dass acht von den Designs an EED haften, und eins davon inbesonders: - es haftet dreifach besser als das Ezh2, welches sich in unseren Zellen befindet. Nun arbeite ich daran, das beste Design am Labortisch zu verbessern und hoffe es an Mitarbeiter zum Testen in lebenden Zellen schicken zu können. Es gibt noch viel Arbeit um zu versichern, dass mit diesem Design alles funktioniert, aber ich möchte ein groβes Dankeschön an alle diejenigen weitergeben, die ihre Computerzeit spenden um dieses möglich zu machen! Mehr Informationen über EED, Ezh2 und verwandte Proteine, bekommt ihr hier: -

<http://en.wikipedia.org/wiki/EED>
<http://en.wikipedia.org/wiki/SUZ12>
<http://en.wikipedia.org/wiki/EZH2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/PRC2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins>


Arbeitseinheiten dieses Projekts beinhalten das Word “EED” in der Bezeichnung. Ich poste in Kürze über das 3. Projekt.

Susanne
19.01.2012, 18:33
Moody – Message 72164 - Posted 17 Jan 2012 20:24:59 UTC
And here is the third of the projects I mentioned in posts 72162 and 72155:

Project 3:
The third of these interactions involve a protein called RhoA and another protein called Dbs. Most of the cells in our bodies have the ability to crawl around on command. This is really important when we develop as embryos. Cells are crawling everywhere to get into the right spot and morph us from something that looks like an alien into something that looks like a baby. As adults, must of our cells have stopped crawling around and settled down to do their respective jobs. If you have ever cut yourself and noticed that the cut got smaller and smaller as it healed, that's because the skin cells on the edges of the cut crawled into the gap to seal it up. Cells have rigid skeletons to give them shape and keep their insides organized, so in order the crawl around, they have to constantly rearrange their skeletons as they go. Just imagine the information processing and communication that has to happen inside the cell for this to happen in an organized manner.
Imagine a circus tent with a thousand people inside it and they all decide to move the tent a mile away without taking it down or anyone leaving the tent. There are lots of protein-protein interactions required for this to work right in our cells. One of these is a protein switch called RhoA. RhoA can be either in the "on" position or the "off" position. When a cell wants to crawl around, it uses Dbs to switch RhoA to the "on" position so that the cell's skeleton will be rearranged faster. When cells don't want to move around, they use proteins called RhoGAPs to turn RhoA "off" so that the cell's skeleton is rearranged more slowly. Since cancer cells grow like crazy, eventually things become crowded where they live and so some of the cancer cells decide to strike out on their own, colonizing new parts of our bodies. Doctors call this "metastasis" and it's bad news for cancer patients. In order to start crawling to a new home, a cancer cell speeds up rearrangement of the it's skeleton, either by expanding the amounts of RhoA or Dbs in the cell or by reducing the amounts of RhoGAPs so that they aren't around to turn off RhoA. RhoA is a very flexible protein and no one has been able to develop a drug that will keep RhoA turned "off" by preventing Dbs from attaching and switching it "on".

I'm trying to make proteins that will attach to RhoA and prevent Dbs from switching it "on". This is a tricky venture, since RhoA is very, very flexible and attaches only loosely to Dbs. I used Rosetta@home to design a set of 16 proteins to do the job, but none of these stuck to RhoA when tested. In the coming months I'll use Rosetta@home to try a different design strategy that I think will work. If successful, these proteins would be the first RhoA inhibitors available and should provide scientists a new tool to better study how RhoA works and how cancer cells take control of it. Work units for this project will contain the word "RhoA" in their name.

Thanks again for all of your donated computer time. You're help makes these projects possible!


Übersetzung: -

Und hier ist das dritte der von mir in den Posts Nr 72162 und 72155 erwähnten Projekten:

3. Projekt
Bei der dritten dieser Interaktionen bezieht es sich auf ein Protein, dass RhoA genannt wird und ein anderes Protein mit Namen Dbs. Die meisten der Zellen unseres Körpers haben die Fähigkeit auf Kommando herumzukriechen. Das ist sehr wichtig bei unserer Entwicklung als Embryos. Zellen kriechen überall herum um auf die richtige Stelle zu kommen und verwandeln uns von etwas, das auβerirdisch aussieht, in etwas, dass wie ein Baby aussieht. Im Erwachsenenstadium haben die meisten unserer Zellen das Herumkriechen eingestellt, haben Fuβ gefasst und tun ihre respektiven Jobs. Habt ihr Euch jemals geschnitten und dabei beobachtet wie der Schnitt im Heilstadium immer kleiner wird? Das ist deshalb, weil die Hautzellen an den Schnitträndern in die Lücke gekrochen sind um sie zu schlieβen. Zellen haben steife Skelette, die ihnen Form verleiht und ihr Inneres organisiert. Um nun herumkriechen zu können, müssen sie bei dem Vorgang ihre Skelette unaufhörlich umgestalten. Stellt Euch die Informationsverarbeitung und Kommunikation vor, die innerhalb der Zelle stattfinden muss, damit dies in einer organisierten Art vonstatten gehen kann.
Stellt Euch ein Zirkuszelt vor, worin sich tausend Menschen befinden, die alle entschlossen haben, das Zelt um eine Meile zu verschieben ohne es abzubauen oder dass jemand das Zelt verlässt. Damit dies in unseren Zellen korrekt abläuft, bedarf es deshalb vielen Protein-Protein-Interaktonen. Eins davon ist ein Proteinschalter mit Namen RhoA. RhoA kann sich entweder in der ‘an’-Position oder der ‘aus’-Position befinden. Wenn eine Zelle herumkriechen möchte, benutzt sie Dbs um RhoA ‘an’zuschalten damit das Skelett schneller reorganisiert werden kann. Wenn Zellen sich nicht bewegen möchten, benutzen sie Proteine mit Namen RhoGAPs um RhoA ‘aus’zuschalten, sodass das Skelett der Zelle langsamer umgestaltet wird. Krebszellen wachsen enorm schnell und zum Schluss ist alles so dicht aneinandergedrängt wo sie leben, dass einige der Krebszellen entscheiden, sich selbstständig zu machen und neue Teile unseres Körpers kolonisieren. Ärzte nennen dies “Metastase”, was für Krebspatienten schlechte Nachricht bedeutet. Zu Beginn, um zu einem neuen Zuhause zu kriechen, beschleunigt die Krebszelle die Umgestaltung ihres Skeletts, entweder indem sie die Anzahl von RhoA oder Dbs in den Zellen expandiert oder indem sie die Mengen von RhoGAPs reduziert, sodass sie nicht zur Stelle sind um RhoA ‘aus’zuschalten. RhoA ist ein sehr flexibles Protein und keiner hat bisher eine Droge entwickelt, die RhoA in der ‘aus’geschalteten Phase hält, indem sie Dbs daran hindert, sich anzuheften und es ‘an’zuschalten.

Ich versuche Proteine herzustellen, die sich an RhoA anheften und Dbs verhindern es ‘an’zuschalten. Dies ist ein kniffliges Unterfangen, da RhoA sehr, sehr flexibel ist und sich lose an Dbs heftet. Ich habe Rosetta@home benutzt um einen Satz von 16 Proteinen zu designen, die diesen Job ausführen sollen, aber im Test haftete davon keins an RhoA. In den kommenden Monaten werde ich Rosetta@home anwenden um verschiedene Designstrategien auszuprobieren von denen ich meine, dass sie die Erwartung erfüllen. Sollte es klappen, würden diese Proteine die ersten erhältlichen RhoA-Hemmer sein und sollten Wissenschaftlern ein besseres Hilfsmittel bieten um besser zu analysieren, wie RhoA funktioniert und wie Krebszellen darüber Kontrolle ausüben.

Arbeitseinheiten (WUs) für dieses Projekt beinhalten das Word “RhoA” in der Bezeichnung.

Nochmals vielen Dank für Eure gespendete Computerzeit. Eure MIthilfe ermöglicht diese Projekte!

Susanne
22.01.2012, 16:30
Folder – Message 72172 Posted 18 Jan 2012 9:52:07 UTC

I do have a question, are these projects the ones that dr Baker mentions in his journal?


Übersetzung:
Ich habe eine Frage: - sind dies die Projekte, die Dr Baker in seinem Journal erwähnt?


David Baker Message 72184 - Posted 20 Jan 2012 6:59:25 UTC

The projects that James is working on that he has described below all involve targeting proteins that are on the inside of the cell. the projects we are just beginning target proteins on the outside of cancer cells. since the rosetta@home methods allow in principle the design of tighly binding proteins to any target, we have a lot to do!
____________


Übersetzung: -
Die Projekte, an denen James arbeitet, die er hier beschrieben hat, beziehen sich alle darauf, Proteine, die sich auf der Zelleninnenseite befinden, anzupeilen. Die Projekte, die wir gerade beginnen, zielen auf Proteine auf der Auβenseite der Krebszellen. Da die rosetta@home Methoden prinzipiell das Design von engbindenden Proteinen für alle Zielobjekte erlauben, haben wir viel zu tun!

cappy
04.09.2012, 19:16
lange war es ruhig im den thread abe rnun ist was neues gekommen aber erstmal ein alter beitrag aus april haben wir wohl übersehen


Shawn - Message 72713 - Posted 9 Apr 2012 21:36:30 UTC
Those of you who followed this thread from the beginning might be aware of efforts of Sarel and Tim, as well as others in the lab, to design binders to influenza virus hemagglutinin. That project has been very successful, as Rosetta@home contributors helped identify two proteins (HB36 and HB80) that bound to group 1 influenza A subtypes (such as H1 and H5) with very high affinity. For the more technically inclined, you can read about this development here: http://www.sciencemag.org/content/332/6031/816.full

Given the success of this project, more scientists in the lab are now working on designing new binders to bind other influenza subtypes, such as H3. In the long term, we would like to develop a variety of antibodies that bind to different combinations of influenza subtypes with different specificities, which could offer potentially interesting therapeutic and diagnostic applications. You will be seeing (and may have already seen) jobs with descriptions such as "H3 Influenza Binder".

Hopefully, that helps clarify what you are volunteering your computational resources towards! Thank you so much for your time, not only with your computers, but also providing us valuable feedback on these forums!

Übersetzung:- Susanne
Diejenigen von euch, die diesem Thread von Anfang an gefolgt sind, werden von Sarels und Tims Bemühungen, wie auch anderern im Labor, gewahr gewesen sein, Binder für den Grippevirus Hemagglutinin zu designen. Das Projekt ist sehr erfolgreich gewesen, da Rosetta@home Mitwirkende geholfen haben, zwei Proteine zu identifizieren (HB36 und HB80), die sich an Gruppe 1 Grippe A Untergruppen (wie H1 und H5) mit sehr groβer chemischer Verwandtschaft banden. Diejenigen mit technischer Neigung können hier über die Entwicklung nachlesen: http://www.sciencemag.org/content/332/6031/816.full

Aufgrund des Erfolgs dieses Projekts arbeiten mehr Wissenschaftler im Labor daran, neue Binder zu designen, um andere Grippesubtypen zu binden, wie H3. Langfristig möchten wir eine Vielfalt von Antikörpern entwickeln, die an verschiedene Kombinationen von Grippesubtypen mit unterschiedlichen Spezifitäten binden, was möglicherweise interessante therapeutische und diagnostische Anwendungen aufzeigen könnte. Ihr werdet Jobs sehen (und viele haben sie bereits gesehen) mit Bezeichnungen wie “H3 Influenza Binder”.

Hoffentlich hilft dies zu klarifizieren, zu was ihr eure rechnerischen MIttel zur Verfügung stellt! Vielen Dank für eure Zeit, nicht nur mit euren Computern, aber auch für das wertvolle Feedback, dass ihr uns in diesen Foren gebt!

so und der etwas neuere beitrag vom 24.8


moody - Message 73691 - Posted 24 Aug 2012 18:41:10 UTC
Computationally-designed Wnt Surrogate Protein

Wnt protein is widely recognized as a crucial component of vertebrate development. For more than three decades, scientists have sought to understand the structure of this important molecule. Unfortunately, obtaining a detailed understanding of Wnt's structure has proven to be quite difficult. After much work, a research group led by Dr. K. Christopher Garcia at Stanford University published the structure of Wnt bound to its target protein in June 2012. This binding event is partially facilitated by a fatty acid, an addendum to Wnt that is known to complicate molecular structure determination.
Wnt protein is secreted into the space around growing cells. It then binds to its target (Frizzled protein) on the surface of some of these cells. The attachment of Wnt to Frizzled leads to the transmission of a signal into the cell, which alters the development and physiological behavior of that cell by changing the way that the cell accesses the information in its DNA. This signaling event is modified by a number of supplementary proteins in the same pathway.
Our current project aims to replace naturally occurring Wnt with a surrogate protein through protein engineering methods. We first look at the structure of Wnt's target protein and use computer models that rely on the Baker Lab's Rosetta computational design technology to determine chemically favorable binding locations. We then look at how we might combine the mixture of possible binding sites into an optimal binding pattern. Finally, we use the distributed computing abilities of the BOINC network to attempt to find a previously-studied protein that can be seeded with our binding pattern. In a successfully engineered project, the newly created protein will show its ability to bind to the target (Frizzled in this case) during validation tests.
In parallel with our standard techniques, which already rely heavily on the CPU time of our Rosetta@home participants, we have submitted the structure of the target and a potential binder to FoldIt players. FoldIt will allow people to interact directly with the Rosetta scoring algorithms, allowing the binding region to be custom-designed with the help of real-time feedback.
The creation of a successful Wnt-surrogate binder will signify an important advance in our ability to quickly employ emerging scientific data to facilitate the clinically-focused goals of our team of molecular engineers. Binding to Frizzled should allow us to interrupt the Wnt signaling pathway in a way that will be immediately useful as a tool for the many laboratories that are focused on human development. Looking farther into the future, control of the Wnt signaling pathway may allow us to limit the growth of Wnt-mediated tumors and may even prove useful in tissue engineering. Through the efforts of the scientists in the Baker Lab, our partners who dedicate their computing time to Rosetta@home, and FoldIt players, we will begin testing the preliminary designs for a Wnt surrogate at our principal laboratory in Seattle, Washington in late August 2012.

Susanne
16.09.2012, 19:56
Neue Posts: -


Mad Max - Message 73844 - Posted 16 Sep 2012 10:54:17 UTC
Hi.
Last days i see in queue lof of WUs from protein-protein interfaces series with names like
Ebolanator3_..._ProteinInterfaceDesign_2Sep2012...
It new research target?
Probably connected to Ebola virus? Or it just similar name?



Übersetzung: -
Hi.
Ich habe in den letzten Tagen viele WUs der Protein-Protein Interface Serien mit Namen wie Ebolanator3_..._ProteinInterfaceDesign_2Sep2012… gesehen.
Ist das ein neues Forschungsziel?
Vermutlich mit dem Ebolavirus verbunden? Oder ist es nur eine ähnliche Benennung?



David Baker - Message 73845 - Posted 16 Sep 2012 18:10:14 UTC - in response to Message ID 73844.
Yes! we are now trying to design drugs that prevent Ebola from killing people-with your help hopefully we will succeed!



Übersetzung: -
Ja! Wir sind zur Zeit dabei Medikamente zu designen, die Ebola hindern, Menschen zu töten - mit eurer Hilfe werden wir hoffentlich erfolgreich sein!

cappy
21.06.2013, 16:52
auch hier gab es was neues

moody - Message 75771 - Posted 18 Jun 2013 18:30:21 UTC


To our awesome Rosetta@Home contributors:

At the beginning of 2012 we told you that it looked like eight designed proteins stuck to EED as desired. Further experiments showed us that of our eight initial hits, only two were real, and those two proteins were too weak to be improved with laboratory techniques. We've gone back to the drawing board, using more aggressive modeling techniques to design better binding proteins to mimic Ezh2. It turns out that no known protein structure is similar enough to the Ezh2 binding helix to allow us to simply transplant key amino acids from Ezh2 to a new host protein, as we tried before. What were doing now is making new proteins from scratch that have the exact shape that we need to mimic Ezh2. The "EED" runs you'll now see on Rosetta@Home are structure prediction of designs to see if they have the desired curvature when Rosetta folds them up. Thanks again for all of your donated computer time!

For those new to this thread/message board, here is what I wrote previously about the EED project:

The second of these interactions involve a protein called EED and another called Ezh2. If you think about DNA as a ladder, then each of our cells has about six billion rungs worth of ladder. In order to keep all of that DNA from getting hopelessly tangled, our cells keep it on little spools, called histones, when not in use. Think of this like a massive film archive. It turns out that there is a lot of DNA that never gets used, so the cells put special flags on those spools (histones) that say something like "never use this section of DNA". EED is a large protein that attaches to those flags and brings along Ezh2, a "flagging machine" for the ride. EED makes sure that Ezh2 adds flags to histones that are supposed to get them, and not to histones carrying DNA the cell actually wants to use. Some cancer cells reduce the amounts of EED or Ezh2 to prevent flagging of DNA regions that they want to use to take over our bodies. Other cancer cells expand the amounts of EED or Ezh2 to flag DNA regions that are getting in the way. Scientists are working hard to better understand how EED, Ezh2, and friends work in normal cells and what goes wrong in cancer cells. Some are trying to develop drugs that prevent Ezh2 from attaching to EED. This means that the drugs have to stick to EED more tightly than Ezh2. Although Ezh2 attaches relatively loosely to a large patch on the surface of EED, their aren't any drugs yet available that do what we want.

I'm trying to make proteins that will do the same job. I used Rosetta@home to design a set of proteins that mimic Ezh2 in order to block it from attaching to EED. Just to give you a sense of how much computing I need for a project like this, I submitted just under two million work units to Rosetta@home, and donor's computers ran my protocol just under a billion times to give me about 54 designs to look at, from which fourteen were suitable for testing. This took about a month to run on Rosetta@home. From initial experiments, it looks like eight of the designs stick to EED, and one in particular sticks three times better than the Ezh2 found in our cells. Now I'm working to improve the best design at the lab bench and hope to send it to co-workers for testing in living cells. There's still a lot of work to be done to make sure that everything is working right with this design, but I want to give a big thank-you to all of you who donated your computer time to make this possible! For more information about EED, Ezh2, and related proteins, please visit:

<http://en.wikipedia.org/wiki/EED>
<http://en.wikipedia.org/wiki/SUZ12>
<http://en.wikipedia.org/wiki/EZH2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/PRC2>
<http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins>

Work units for this project carried the word "EED" in their name.

Übersetzung: Susanne


An unsere fantastischen Rosetta@Home Mitwirkenden:
Anfang 2012 teilten wir Euch mit, dass es den Anschein hatte, das acht konstruierte Proteine wie gewünscht an EED anhafteten. Weitere Experimente zeigten uns, dass nur zwei von den anfänglich acht Zielobjekten wirklich zutrafen und diese zwei Proteine waren zu schwach um mit Labortechnik verbessert werden zu können. Wir haben noch einmal von vorne angefangen, wenden aggressivere Modeltechniken an um besser bindende Proteine zu designen, die Ezh2 nachahmen. So wie es aussieht, ist keine bekannte Proteinstruktur der Ezh2-Bindungshelix ähnlich, die uns ermöglicht, ganz kurz Schlüssel-Aminosäuren von Ezh2 in ein neues Wirtskörperprotein zu verpflanzen, wie schon bereits versucht. Was wir jetzt tun, ist neue Proteine von Grund auf zu konstruieren, die die exakte Form haben, die benötigt wird um Ezh2 nachzuahmen. Die “EED” Ströme, die ihr jetzt bei Rosetta@Home seht, sind Designstrukturvorhersagen um zu sehen, ob sie die gewünschte Krümmung haben, wenn Rosetta sie zusammenfaltet. Danke nochmals für all Eure Computerzeit!
Für diejenigen, die hier im Thread/Message Board neu sind, hier nochmal, was ich beim letztenmal über das EED Projekt geschrieben habe:
Die zweite dieser Zusammenwirkungen betrifft ein Protein, dass sich EED nennt und ein anderes mit Namen Ezh2. Wenn ihr euch DNA as Leiter vorstellt, dann hat jede unserer Zellen eine ungefähr sechs Milliarden Sprossen lange Leiter. Um zu verhindern, dass sich all dies DNA hoffnungslos verstrickt, halten es unsere Zellen auf kleinen Spulen (Histone), wenn es nicht gebraucht wird. Stellt es euch wie ein riesiges Filmarchiv vor. Es ist so, dass sehr viel des DNA nie benutzt wird, was bewirkt, dass die Zellen speziale Flaggen auf diese Spulen (Histone) setzen, die so in etwa andeuten, dass “dieser Abschnitt des DNA nie zu benutzen ist”. EED ist ein groβes Protein, das sich an diese Flaggen heftet und mit sich Ezh2, die Flaggenmaschine, bringt. EED versichert, dass Ezh2 nur diejenigen Histone mit Flaggen versieht, die sie auch bekommen sollen und nicht solche Histone, die DNA tragen, die die Zellen wirklich nutzen möchten. Einige Krebszellen reduzieren die Anzahl von EED or Ezh2 um das Flaggensetzen in denjenigen DNA Regionen vu verhindern, in denen sie vorhaben, unsere Körper anzugreifen. Andere Krebszellen vermehren die Anzahl von EED oder Ezh2 um DNA Regionen mit Flaggen zu übersäen, die ihnen im Wege stehen. Wissenschafter arbeiten hart daran, besser zu verstehen wie EED, Ezh2 und Befreundete in normalen Zellen funktionieren und was in Krebszellen schiefläuft. Einige versuchen Drogen zu entwickeln, die Ezh2 daran hindern, sich an EED zu heften. Das bedeutet, dass die Drogen sich enger an EED als an Ezh2 haften müssen. Obwohl Ezh2 sich relativ locker an einen Groβteil der Oberfläche von EED heftet, gibt es z. Z. keine Drogen, die genau das tun, was wir wirklich erreichen wollen.

Ich versuche Proteine zu konstruieren, die den gleichen Job tun. Ich nutze Rosetta@home um eine Anzahl von Proteinen zu designen, die Ezh2 nachahmen, um zu verhindern, das es sich an EED heftet. Um euch eine Einsicht davon zu geben, wieviel Komputieren ich für ein Projekt wie dieses benötige: - ich habe knapp zwei Millionen Arbeitseinheiten an Rosetta@home abgeliefert und gespendete Computer lieβen mein Protokol etwas unter einer Millarden Mal durchlaufen um es mir zu ermöglichen, 54 Designs anzuschauen, von denen vierzehn fürs weitere Testen taugten. Das alles brauchte bei Rosetta@home rund einen Monat. Von anfänglichen Experimenten ausgehend, sieht es so aus, als wenn sich acht dieser Konstruktionen an EED heften und eine davon insbesondere, die dreimal besser haftet als das in unseren Zellen vorkommende Ezh2. Ich bin jetzt damit beschäftigt, das beste Design am Labortisch zu verbessern und hoffe es an Mitarbeiter zu schicken, die damit Tests an lebenden Zellen ausführen können. Es gibt noch viel Arbeit um zu versichern, dass alles mit diesen Design richtig funktioniert, dennoch wollte ich euch ein groβes Dankeschön aussprechen, an diejenigen, die ihre Computerzeit spenden um dies zu ermöglichen! Mehr Informationen über EED, Ezh2 und verwandte Proteine, besucht bitte:

< http://en.wikipedia.org/wiki/EED>
< http://en.wikipedia.org/wiki/SUZ12>
< http://en.wikipedia.org/wiki/EZH2>
< http://en.wikipedia.org/wiki/PRC2>
< http://en.wikipedia.org/wiki/Polycomb-group_proteins>

Work Units für dieses Projekt beinhalten "EED" in der Beschreibung.