Предыдущая часть Оглавление
- Они не обманут невинную молодежь
- Аквапорины, долгожданные водные каналы
- Пращи и стрелы
- Ввод нового класса белков: механочувствительные каналы
- Очарование воздушного шара
- Методическая разработка для Эnigma
Они не обманут невинную молодежь
В 1992 году Клаус Шультен столкнулся с большой дилеммой, за которую был бы благодарен любой учёный.Как лучше всего потратить полмиллиона долларов на оборудование? Дело в том, что профессор только что узнал, что получил финансирование от Национальных институтов здравоохранения (NIH) на создание центра вычислительной биологии.
Первоначально он прошел двухлетний испытательный период, а когда все прошло хорошо, в 1992 году ему были предоставлены стартовые средства на пятилетний период. Шультен приписывает большую часть успеха самодельному суперкомпьютеру, созданному его группой, который ясно продемонстрировал роль вычислений в биологии.
В 1985 году Национальный научный фонд разрешил четырем суперкомпьютерным центрам по всей территории США предоставить обычным исследователям доступ к этим мощным машинам.
Один из них оказался в Университете Иллинойса, где работал Шультен, когда в 1992 году получил зеленый свет на создание своего финансируемого НИЗ центра.
Фактически, наличие суперкомпьютерного центра Урбана-Шампейн является одной из причин, по которой Шультен взял его новая работа в США.
Ему нравилось, что в Иллинойсе особое внимание уделяется информатике.
Когда он рассказал тамошним суперкомпьютерам о своей проблеме, он сразу же получил от них предложение.
Используйте свои деньги, чтобы помочь нам купить современный суперкомпьютер под названием Соединительная машина ; у вас будет к нему доступ, но нам также понадобятся две из пяти ваших должностей в центре НИЗ, чтобы облегчить сделку.
Шультен никогда не мог позволить себе купить свой собственный Соединительная машина , поскольку оно стоило более пяти миллионов долларов.
Шультен рассматривал это как вариант. Его группа уже имела опыт использования Connection Machine для проведения некоторых исследований нейронных сетей.
Но ему нужно было потратить деньги на машину для моделирования молекулярной динамики, что сильно отличалось от исследования нейронных сетей.
Шультен переварил все, что знал о Машине Связи, из разговоров со многими людьми.
Он серьезно рассматривал Connection Machine как выбор, но был настроен скептически.
«Я очень подозрительно относился к этим компьютерам, потому что они всегда описывались с весьма эзотерической точки зрения, а не с практической, то есть мало что говорилось о том, что на самом деле можно вычислить с их помощью».
Оглядываясь назад, Шультен резюмирует дилемму, с которой он столкнулся в 1992 году: «Мне нужен лучший компьютер для вычислительной биофизики, но я должен выяснить, какой из них подойдет мне».
Поэтому он инициировал разведывательную миссию.
Он отправил несколько студентов по всей стране в компьютерные компании и институты, чтобы расспросить, в какой компьютер лучше всего инвестировать.
Сам Шультен не ездил туда специально — он чувствовал, что компьютерные компании будут рассматривать его студентов как «невинных молодых людей».
люди» и не стал бы им лгать.
Его ученики вернулись с ответом: «Лучший вариант для вас — соединить несколько рабочих станций вместе и создать кластер; вам не нужно идти к продавцам суперкомпьютеров со своими большими запросами».
Шультен получил ответ! Ему придется построить еще один параллельный компьютер, но это потребует значительно меньше работы, чем самодельный суперкомпьютер, который он построил в 1980-х годах.
Хорошо, что Шультен не соблазнился Соединительная машина .
Летом 1991 года, когда Шультен решал, на что потратить деньги на оборудование, Журнал "Уолл Стрит опубликовал статью о том, как некоторые суперкомпьютерные компании несправедливо субсидируются DARPA (Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов).
DARPA было основано в США в 1958 году в ответ на неожиданный запуск спутника Советским Союзом.
Миссия DARPA заключалась в том, чтобы расширить национальные технологии за пределы насущных потребностей военных.
По сути, оно действовало для того, чтобы такой сюрприз, как «Спутник», никогда больше не повторился: DARPA было чистым продуктом холодной войны.
Оказывается, DARPA играло в фавориты у компаний, занимающихся суперкомпьютерами, и компания, производившая Соединительная машина , был крупным получателем на сумму 55 миллионов долларов.
Когда эта история стала известна, это стало большим позором для администрации Буша (старшего).
Кроме того, оказывается, что компания, создавшая Соединительная машина , был полон бесхозяйственности, паранойи и некомпетентности.
(Полный провал Соединительная машина подробно описано Гэри Таубсом в Эта статья ).
Без поддержки DARPA компания начала терять деньги, и стало ясно, что их детище не сможет сравниться по производительности с другими популярными в то время конкурирующими суперкомпьютерами.
Клаус Шультен вовремя преодолел минное поле холодной войны.
Но теперь Шультен оказался в немилости у университетского суперкомпьютерного центра из-за того, что отклонил их предложение о сделке с Соединительная машина .
Но он никогда не оглядывался назад. У него было представление о том, что компьютер может стать очень полезным инструментом в биологии, и это определило его решение построить самодельный кластер в 1993 году.
«Это действительно важный инструмент для биологии.
Я хотел сделать его полезным, и поэтому мне пришлось убедиться, что я действительно служу своему делу, а не своему эго».
Это в основном резюмирует принцип, которым он руководствовался при принятии решений.
Ему нужен был лучший компьютер для вычислительной биофизики.
Изображение первого самодельного суперкомпьютера, построенного Клаусом Шультеном.
Его группа продолжит создавать еще множество параллельных кластеров.
Но компьютерный кластер, в который решил инвестировать Шультен, был лишь частью уравнения.
Его команде все еще нужно было провести молекулярную динамику в этом параллельном кластере.
В 1994 году аспиранты Шультена работали над переносом существующих кодов молекулярной динамики, разработанных предыдущими членами группы в конце 1980-х - начале 1990-х годов.
Но студенты были так расстроены, глядя на эту массу непонятного кода.
Они предложили написать новый код с нуля.
Результат был НАМД , программное обеспечение для молекулярной динамики, параллельное и написанное на современных языках C и C++.
(Но мы могли бы продолжать и говорить о презрении, которое они получили за использование C и C++ вместо почтенного FORTRAN, которым в то время пользовался каждый уважающий себя ученый-компьютерщик.
) Наличие собственных параллельных машин и нового программного обеспечения, специально разработанного для параллельных вычислений.
, группа была готова к началу нового тысячелетия.
Аквапорины, долгожданные водные каналы
В 1985 году Клаус Шультен стал свидетелем определения первой структуры мембранного белка.В то время его целью было имитировать белок в мембране.
Примерно пятнадцать лет спустя, на рубеже веков, его группа наконец была готова ответить на задачу внедрения белка в мембрану.
Кандидатом был скромный мембранный белок.
Его функция заключалась в том, чтобы просто впускать воду в живую клетку или выводить ее из нее.
Но простота функции этого белка противоречит сложной сюжетной линии, которая развернулась перед исследователями.
Вода необходима всем живым клеткам.
Например, человек на 70% состоит из воды.
Но до 1992 года ученые не могли объяснить, как некоторые клеточные мембраны позволяют значительному количеству воды проникать в клетку.
Ученые знали, что некоторая диффузия через липидный бислой возможна, но некоторые полагали, что в таких клетках, как слюнные железы, почечные канальцы и эритроциты, проникновение происходило в большем масштабе, чем можно было объяснить умеренной диффузией.
Так начались поиски водного канала.
Аквапорин, встроенный в мембрану, закачивает воду внутрь.
Питер Агре называет свое открытие такого водного канала «чистой слепой удачей».
В середине 1980-х годов Агре изучал антигены.
Резус-факторные системы и наткнулся на небольшой мембранный белок, который он считал просто примесью в своих препаратах.
Лишь несколько лет спустя он начал задаваться вопросом, какова функция этого нового мембранного белка.
Проведя множество различных исследований, чтобы узнать все, что можно, о белке, он решил проконсультироваться с другими учеными, биохимиками и физиологами, чтобы получить подсказки.
Один из его друзей, с которым он консультировался в Северной Каролине по пути домой после летних каникул во Флориде, сказал, что это похоже на долгожданный водный канал.
Поэтому Агре задумал эксперимент — экспрессировать загадочный белок в системе, известной своей низкой водопроницаемостью.
Он выбрал яйца лягушек, которые довольно стабильно живут в пресной воде.
Когда он поместил их в дистиллированную воду, заранее добавив загадочный белок, они лопнули, как попкорн! Это означало, что загадочный белок позволял воде беспрепятственно поступать в систему, которая обычно счастливо живет в воде.
Он нашел долгожданный водный канал, позже названный «аквапорин».
Он опубликовал свои результаты в апреле 1992 года.
К 2000 году были опубликованы две структуры аквапоринов, которые привлекли внимание Шультена: аквапорины человека и E. coli. Для Шультена это была идеальная система, поскольку именно этот мембранный белок выполнял простую функцию: проводимость воды.
С точки зрения молекулярной динамики это позволило Шультену роскошь наблюдать за функционированием мембранного белка, что зачастую было невозможно при использовании многих экспериментальных методов, используемых для характеристики белка.
Затем, в течение следующих семи лет, моделированию аквапорина в группе Шультена уделялось большое внимание, что привело к появлению более пятнадцати публикаций на эту тему.
Пращи и стрелы
Ох уж эти теоретики! Они играют в свои игры, а затем соглашаются на эксперимент. Они не говорят вам ничего нового.«НЕТ, не в этом случае», — говорит Клаус Шультен, говоря о молекулярной динамике аквапоринов.
Но это отражает общую дилемму компьютерных биологов.
Если ваши теоретические расчеты согласуются с экспериментом, то они не новы; и если ваши теоретические результаты не имеют экспериментального подтверждения, то они должны быть недействительны.
Это почти безвыходная ситуация.
Но работа Шультена с аквапорином действительно убедила его в том, что компьютер может вести себя почти как компьютерный микроскоп.
Часто с его помощью можно получить динамичную картину, в которой эксперимент проводится вслепую.
В своей работе над аквапорином Шультен очень гордится одним открытием, а именно тем, как эти каналы исключают протоны из потока воды.
Но это была победа, на пути к которой было немало сражений.
К началу 2001 года Шультен уже подготовил к публикации ряд статей о механизме проводимости через аквапорины.
Ранее было обнаружено, что некоторые аквапориновые каналы могут проводить не только воду, но и глицерин, и некоторые работы Шультена также были сосредоточены на этих так называемых акваглицеропоринах.
Но Шультен понял, что ему нужны экспериментальные сотрудники для поддержки его открытий в молекулярной динамике.
Профессор отмечает, что у него часто больше шансов на публикацию, если он объединится с экспериментальной группой — одна из причуд жизни в вычислительной биологии.
В это время к нему приезжал аспирант из Дании Мортен Йенсен, работавший над акваглицеропорином Escherichia coli. Дженсен вместе с коллегой-постдоком Мэдом Таджхоршидом провел исследование и моделирование структуры аквапорина, определенной в 2000 году группой Роберта Страуда в Сан-Франциско.
В конце концов Шультен убедил Страуда, что обе группы должны объединиться.
К тому времени Дженсен и Таджхоршид проводили моделирование на новой машине в Питтсбургском суперкомпьютерном центре под названием Терамасштабная вычислительная система .
В этот момент им это очень понадобилось, поскольку изучаемая ими система — белок, мембрана, вода — состояла более чем из 100 000 атомов.
Но благодаря NAMD расчеты оказались плодотворными.
И это при том, что многие исследователи могли позволить себе систему, состоящую не более чем из 10 000 атомов.
Молекулы воды меняют свою ориентацию при прохождении через аквапориновый канал.
Моделирование Дженсена и Таджхоршида подтвердило гипотезу (предложенную группой Ёсинори Фудзиеси в 2000 году) о том, что ориентация молекул воды может иметь какое-то отношение к магической способности аквапорина предотвращать протонную проводимость.
По сути, при наличии цепочки молекул воды протоны могут легко образовывать водородные связи с водой и затем перепрыгивать от молекулы к молекуле, подобно тому, как продавщицы с чебуреками и мороженым передвигаются из вагона в вагон в движущемся поезде.
По сути, моделирование показало, что вода сначала движется по каналу с кислородом, а затем на полпути молекула воды переворачивается, и атомы кислорода сталкиваются с противоположным направлением движения, как показано на рисунке.
Боб Страуд предложил запустить моделирование с отключенными ключевыми компонентами, которые предположительно ответственны за переворот. Действительно, эти симуляции подтвердили наличие остаточных зарядов, ответственных за переворот. 
Тетрамерная природа аквапорина.
Но какой именно механизм отвечает за переворот и как он удерживает протоны от движения вместе с молекулами воды через канал? По этому поводу шли длительные дискуссии.
В конце концов ученые обнаружили, что симметрия белкового канала способствует перевороту воды и удержанию протонов.
В разделе физики электростатики объект с противоположными зарядами на концах называется диполем.
Два диполя вместе образуют квадруполь.
Внутренняя часть аквапорина имела именно такое квадрупольное поле благодаря своей симметрии.
Наличие двух противоположных диполей эффективно предотвращает прыжок протонов по цепочке воды, и поэтому протоны никогда не проходят через нее.
Поскольку внутри клетки поддерживается почти постоянное напряжение, потеря протонов разрушит эту «клеточную батарею» и приведет к неработоспособности клетки.
Кстати, позже Шультен обнаружил, что квадрупольное поле также участвует в проводимости глицерина.
Глицерин представляет собой длинную линейную молекулу, и перевернуть молекулу, пока она находится в канале, было бы примерно так же легко, как повернуть большой грузовой корабль на 180 градусов в самых узких участках Панамского канала ( или Суэзого – хаха ).
Молекула глицерина имеет три группы ОН, каждая из которых имеет свой дипольный момент. А проходя через аквапорин, он фактически просто вращает свои ветви (которые содержат группы ОН) сверху вниз в квадрупольном поле.
Таким образом, глицерин, подстраивая свой дипольный момент под внутреннее квадрупольное поле, движется по каналу.
Обладая таким большим количеством деталей благодаря совместным усилиям экспериментальной и теоретической групп, Шультен был поражен, когда редактор журнала Science позвонил ему, чтобы объяснить, почему журнал отклонил его статью.
Судя по всему, рецензент стер его в пыль.
И, чтобы подсолить рану, редактор сообщил, что скоро будет опубликована еще одна статья, также посвященная молекулярно-динамическому исследованию аквапорина.
Команда Шультена была застигнута врасплох! К счастью, Шультену удалось достичь соглашения с редактором, и журнал Science дал ему возможность опубликовать, но только при условии, что команды проведут еще один тест, добавив указатели для определения положения воды.
Итак, экспериментальная группа добавила меченые молекулы, а затем теоретики провели расчеты и обнаружили очень хорошее согласие.
Но это задержало публикацию на четыре месяца.
В конце концов команды опубликовали свои результаты в апреле 2002 года.
Но на этом трудности Шультена не закончились.
Более года спустя старый друг Шультена опубликовал статью, в которой утверждал, что теоретические результаты исключения протонов, объясненные Шультеном, совершенно неверны.
«Люди всегда сомневаются в работе теоретиков», — говорит Шультен об одной из опасностей работы биолога-теоретика.
«И как только другой теоретик утверждает, что работа ошибочна, с этим легко согласиться.
Наш прекрасный пример провален».
Профессор решил ничего не делать и надеялся, что время покажет. Выжидательная позиция в конечном итоге оправдала себя – сегодня его научная статья об аквапорине является довольно цитируемой публикацией.
Для Мортена Йенсена, датского студента, приехавшего в лабораторию Клауса Шультена и проведшего так много исследований аквапоринов, проделанная им работа имела глубокие последствия.
Он рассказывает, что в лаборатории Шультена обсуждали технологическую возможность использования аквапоринов для фильтрации воды.
Когда Йенсен вернулся в Данию, он пошел дальше, став соучредителем компании по разработке аквапоринов! Он привлек множество ученых, сформировав консультативный совет, и не остановился на достигнутом.
«Мы уже обеспечили начальное финансирование, необходимое нам для того, чтобы сделать первые шаги и получить подтверждение концепции», — вспоминает Дженсен.
С тех пор компания «Аквапорин» набирает обороты и сейчас работает над расширением этого процесса для промышленного применения, такого как очистка сточных вод и, возможно, даже опреснение.
Хотя опреснение в настоящее время требует много энергии для производства питьевой воды, датская компания разработала мембрану, наполненную белками, которая не требует высокого давления для проталкивания воды через мембрану — вместо этого ключевым моментом является осмос.
Поскольку доступ к чистой питьевой воде является глобальной проблемой и по крайней мере семь штатов США страдают от сильной засухи, подобная технология имеет широкие последствия.
Для Клауса Шультена работа с аквапоринами стала настоящим открытием.
Он всегда подозревал, что компьютер станет хорошим инструментом для процессов мембранных белков, и наконец получил доказательство.
Он увидел три ключевые области, в которых компьютер может быть полезен.
Во-первых, теперь можно было добиться большего масштаба.
Во-вторых, достаточно хорошо описано неупорядоченное мембранное окружение.
Наконец, можно воспроизвести динамические процессы, происходящие в мембранных белках, например транспорт, что особенно полезно, когда эксперимент не может предоставить динамические данные.
Несмотря на многочисленные неудачи, Шультен теперь получил зеленый свет, чтобы двигаться дальше и описать следующие мембранные белки.
Ввод нового класса белков: механочувствительные каналы
На заре тысячелетия были открыты новые структуры мембранных белков, что привлекло внимание Шультена.Пока его группа активно участвовала в исследованиях аквапоринов, он решил обратить внимание на другой класс мембранных белков: механочувствительные каналы.
Этот объект исследования до сих пор ошеломляет Шультена своей загадочностью.
Однако эта же загадка дает Шультену шанс на открытие, и он бросает на это все, что имеет. Его любовь к открытиям, по общему признанию, является главным импульсом, который движет им как ученым.
Клетки прокариот и эукариот выработали способы реагирования на механический стресс.
Например, бактериальная клетка любит, чтобы ее окружающая среда точно имитировала среду внутри нее.
То есть концентрация ионов внутри и снаружи должна быть примерно одинаковой.
Но что, если начнется ливень, и внезапно внешняя часть бактериальной клетки будет состоять в основном из воды, а внутри — в основном вода и растворенные вещества? Вода устремится в клетку, этот процесс называется осмосом.
Но тогда ячейка раздуется и через некоторое время рискует взорваться из-за высокого внутреннего давления.
Это называется осмотическим шоком.
Чтобы избежать такого исхода, существуют механочувствительные каналы.
Существует три типа, и каждый из них активируется как своего рода предохранительный клапан, когда уровень тревоги достигает определенного значения, подобно тому, как аэропорты используют цветовой код для различных уровни тревоги в годы после 11 сентября.
(Кстати, у Escherichia coli обнаружен четвертый канал под названием MscK, но здесь будут обсуждаться только канонические три канала.
) 
MscL – механочувствительный канал с высокой проводимостью Хотя эти механочувствительные каналы важны для клеток, подвергающихся осмотическому стрессу, они также участвуют в осязании и слухе.
Кроме того, считается, что растительные клетки используют эти каналы, чтобы ощущать гравитацию и различать разницу между верхом и низом.
В 1998 году экспериментаторы определили кристаллическую структуру механочувствительного канала, а к 2000 году Клаус Шультен уже проводил на ней моделирование.
Этот канал называется MscL — механочувствительный канал большой проводимости.
Целью моделирования группы Шультена было выяснить механизм ворот, или то, что заставляет канал открываться и закрываться.
Эти симуляции, в основном выполненные аспирантом Джастином Гуллингсрудом, были первыми симуляциями молекулярной динамики в присутствии приложенного поверхностного натяжения.
Это было введение Шультена в класс каналов, характеристики которых созрели для раскопок с помощью компьютерного моделирования.
Очарование воздушного шара
Как только Клаус Шультен увидел кристаллическую структуру MscS, он был крайне заинтригован — он не мог поверить, насколько она прекрасна.Механочувствительный канал малой проводимости, или MscS, расположен в мембране бактериальной клетки и образует потенциальный проток.
В нормальных условиях канал по существу закрыт, но когда осмотическое напряжение растягивает клеточную мембрану, канал становится открытым.
Открытие начинается на среднем уровне готовности; это второй из трех открывающихся типов белков.
По иронии судьбы, MscS представляет собой гораздо более крупный белок, чем MscL, крупный канал проводимости.
Фактически, большой размер MscS — одна из тех вещей, которые одновременно очаровывают и сбивают с толку Шультена.
Большая часть этой конструкции (около 65%) расположена вне клеточной мембраны, в цитоплазме.
Как показано на рисунке, MscS во многом напоминает фонарь, нижний сегмент которого находится вне липидного бислоя и содержит семь оконных проемов.
Эту нижнюю часть, или цитоплазматический домен, группа Шультена назвала «воздушным шаром».
Когда Шультен начал изучать MscS в 2003 году, он понял, что, поскольку все фокусировались на части белка, находящейся в липидах (трансмембранном домене), природа и функция баллона остаются загадкой.
И он хотел решить эту проблему.
Многие считают, что воздушный шар – это своего рода фильтр.
К сожалению, первые набеги Шультена на MscS, похоже, оставили больше вопросов, чем ответов.
Поскольку Шультен уже изучал механочувствительные каналы (в форме MscL), когда примерно в 2003 году к группе присоединился новый аспирант Маркос Сотомайр и впервые появилась кристаллическая структура MscS, Шультену казалось естественным заняться этой темой.
Сотомайр говорит, что это была хорошая задача для него, которую он мог бы представить в биофизике белков.
MscS с «баллоном».
В шаре видны два окна.
К счастью, Сотомайр уже был хорошо знаком с молекулярной динамикой: он написал собственную программу для работы над темой, связанной с физикой фазовых переходов в газах.
Он выполнил эту работу, когда был студентом-физиком в Чили.
Сотомайр говорит, что одной из причин, по которой он выбрал Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн для аспирантуры, был широкий спектр областей, которыми занимаются более шестидесяти профессоров физического факультета.
В поисках учителя Сотомайр увидел лекцию Клауса Шультена о Как птицы используют квантовую механику для ориентации в магнитном поле Земли.
Это настолько заинтриговало Сотомайра, что он обратился к профессору.
Хотя студент был немного обеспокоен тем, что у него нет биофизического образования, Шультен был рад тому, что он прошел подготовку по молекулярной динамике: «Мне нужны люди, которые умеют проводить симуляции, а биологию вы узнаете по ходу дела».
Когда Сотомир начал моделировать MscS, у всех, включая его самого, сложилось впечатление, что кристаллическая структура 2002 года заблокирована в открытом состоянии.
По сути, когда вода + ионы проходят через пору, это представляет собой открытое состояние; когда ионы не могут пройти, это представляет собой закрытое состояние.
И есть третий вариант – неактивное состояние.
Раннее моделирование Сотомайра и Шультена на MscS показало асимметричное закрытие пор.
Здесь наши герои получили первую подсказку о том, что кристаллическая структура 2002 года не может быть одним из открытых состояний.
Наряду с открытием асимметричного замыкания они также обнаружили, что липиды довольно интенсивно взаимодействуют с белком, поэтому взаимоотношения между мембраной и белком были сложными.
Фактически, по мнению Сотомайра, сложное взаимодействие липид-мембрана «фактически определило это очень динамичное движение трансмембранного домена, которое привело к асимметричному закрытию».
По сути, Сотомир и Шультен увидели большую деформацию липидной мембраны вокруг белка.
Также было обнаружено, что поры в трансмембранном домене в некоторой степени гидрофобны, то есть вода будет проникать в поры, но только время от времени.
На следующем этапе работы над MscS Сотомайр и Шультен решили повторить некоторые экспериментальные работы.
Поскольку MscS представляет собой канал, по которому текут ионы, экспериментаторы измерили проводимость, и эти измерения можно было воспроизвести в моделировании.
Они объединились с другим университетским ученым, Умберто Равайоли, и его постдоком Труди ван дер Страатен.
Ученые обнаружили, что кристаллическая структура, которую они использовали, действительно не была открытой.
Таким образом, теоретики попытались воспроизвести в своих расчетах возможные формы открытых каналов.
«И я думаю, что это было действительно важно, потому что это направило будущие эксперименты на поиск более широкого открытого канала», — объясняет Сотомир.
Сотомайр согласен, что эти первые два исследования, в результате которых были опубликованы две статьи, похоже, подняли больше вопросов, чем дали ответов.
«Это было настоящее исследование», — говорит Сотомир о своих первых двух публикациях, — «и мы просто искали что-то новое, а затем находили вещи, которые не совсем понимали, что они означают».
Во-первых, в этих первых двух статьях предполагалось, что кристаллическая структура 2002 года находилась либо в неактивном состоянии, либо в закрытом состоянии, но теоретики не были уверены, в каком именно.
В то же время было неясно, какова структура или конформация открытого канала.
В группе Шультена работа, проведенная тогдашним постдоком Алеком Аксиментьевым, разработала метод изучения электростатического потенциала в поре.
Сотомайр рассказывает, что когда он рассчитал электростатический потенциал MscS, получилось странно — появилась еще одна загадка.
Также без ответа остался вопрос о том, как именно функционирует воротный механизм, каковы все переменные, способствующие переходу из открытого состояния в закрытое.
А потом был воздушный шар.
Какова его функция и как работают семь боковых окон? Большую ли роль в стробинге сыграл воздушный шар? Существует множество причин, по которым белковые MscS так сложны как для ученых-экспериментаторов, так и для ученых-вычислителей.
Это крупный белок, содержащий в общей сложности более тысячи аминокислот. Он состоит из семи субъединиц.
Как отмечает Сотомире, при таком большом размере трудно точно определить, какие области наиболее важны для функции белка.
И он действует в клетке в миллисекундном масштабе времени, а современное моделирование охватывает сотни наносекунд. Еще в 2003-2005 годах, когда Сотомайр занимался моделированием, он достиг предела размера в 224 000 атомов и мог моделировать только несколько наносекунд. 
Теги: #Популярная наука #История информационных технологий #физика #Биотехнология #биографии компьютерных фанатов #белки #молекулярная биология #молекулярная динамика #личности #личности
-
Советы Удаленному Менеджеру
19 Oct, 24 -
Total Commander 7.5 Pb7 И…
19 Oct, 24 -
Скрипт.aculo.us 1.8. Обзор
19 Oct, 24 -
Тренировка Джуниоры.
19 Oct, 24 -
Новый Интерфейс В Сети Rle
19 Oct, 24
