Биофизики из института Иллинойса смоделировали молекулярную структуру протеиновой оболочки ВИЧ, что в перспективе дозволит сделать наиболее действенные препараты для терапии СПИДа. Исследователи смогли воспроизвести защитную структуру ВИЧ, применив графическую симуляцию на базе бесплатного программного пакета с открытым кодом, передает CNews.

Чем небезопасен токсоплазмоз

Для моделирования ученые употребляли петафлопный суперкомпьютер Blue Waters, который является одним из самых стремительных суперкомпьютеров в мире. В качестве операционной системы, управляющей модулями суперкомпьютера, употребляется Linux.

Для того, чтоб воспроизвести структуру протеиновой оболочки ВИЧ (именуемую капсидом), ученые произвели детализированную симуляцию 100 наносекунд молекулярного движения 4 миллионов атомов, которые образуют 1300 схожих белков, составляющих капсид ВИЧ.

Симуляция молекулярного движения заключается в применении законов движения к отдельным атомам. Исследователь моделирует действие сил притяжения и отталкивания меж частичками, благодаря которым возникает их сложное движение. «Вычислительная мощность, использованная для проведения моделирования, стала рекордной за всю историю научных тестов - учитывалось взаимодействие 64 миллионов атомов», - сказал Клаус Шультен, доктор физики института Иллинойса.

Произвести настолько сложную симуляцию исследователям посодействовал открытый программный пакет для моделирования молекулярной динамики, носящий заглавие NAMD (Not just Another Molecular Dynamics program). NAMD является своей разработкой лаборатории теоретической и компьютерной биофизики института штата Иллинойс.

Уже было понятно, что атомы белков, составляющих капсид ВИЧ, объединяются в пента- и гексагональные цепочки, таковым образом, придавая протеиновой оболочке форму, родственную с поверхностью футбольного мяча. В итоге симуляции при помощи NAMD, ученые узнали, что таковых цепочек 228, из которых 216 имеют гексагональную форму, а 12 - пентагональную.

Открытие имеет значимость для медицины и фармацевтики, потому что основной функцией белковой оболочки является защита вируса при его движении меж клеточками. Как вирус отрешается снутри клеточки, белковая оболочка раскрывается, тем запуская разрушительный механизм ВИЧ.

Украинцы вымирают обезумевшими темпами

Для остальных вирусов уже создаются фармацевтические препараты, препятствующие раскрытию оболочки в клеточке либо напротив, преждевременно раскрывающие ее вне клеточки, что приводит к повреждению генетического материала вируса. Познание структуры оболочки дозволит сделать подобные препараты и для борьбы с ВИЧ.