Folding@home

Pande lab Stanford University

Il Pande lab è il gruppo di ricerca che ha fondato Folding@home. Il laboratorio fa parte del Dipartimento di Chimica e Biologia Strutturale della Stanford University e dello Stanford University Medical Center, e si occupa di teoria e simulazione del folding delle proteine, dell'RNA e dei nanopolimeri sintetici. Abbiamo fondato Folding@Home, sviluppato metodi che consentissero di utilizzare il calcolo distribuito per studiare dinamiche su scale temporali lunghe, li abbiamo applicati al protein folding e abbiamo scritto il codice client e server per il progetto. I membri del gruppo coinvolti nel progetto sono elencati nella nostra pagina web.

Laboratori affiliati

Portare avanti e migliorare FAH è abbastanza impegnativo. Abbiamo fatto molta strada da quando FAH era principalmente portato avanti da me e solamente altre 2-3 persone. Ora ci sono circa 20 persone nel Pande lab che sono coinvolte in un modo o nell'altro in FAH, ma non è abbastanza per fare progressi in alcuni settori chiave. Per ovviare a questo aspetto, abbiamo cominciato a collaborare con altri laboratori.

Chong lab, University of Pittsburgh

Il Il Chong group utilizza la simulazione per studiare molti aspetti delle proteine, in particolare le proteine non strutturate e il comportamento di p53, un soppressore tumorale implicato nel cancro (circa la metà di tutti i tipi di cancro presentano alcuni mutanti di p53. Il gruppo di Chong ci sta aiutando nello sviluppo del nuovo core AMBER di Folding@Home.

Dill lab, UCSF

Ken Dill è stato un pioniere nello studio del protein folding e di altri problemi inerenti le biomolecole. Stiamo collaborando con alcuni membri del suo gruppo per calcoli di energia libera e predizione di strutture.

Izaguirre Lab, Notre Dame

The Il Izaguirre lab si occupa di problemi che toccano biologia, informatica e matematica applicata. Il loro laboratorio ha sviluppato il pacchetto Protomol MD e stiamo lavorando insieme per integrare questo pacchetto all'interno di Folding@Home. Protomol è un grande pacchetto per testare e sviluppare nuovi algoritmi e potrebbe essere utile a FAH in futuro.

Sorin lab, CSULB

Il gruppo di Eric Sorin al CSULB sfrutta la simulazione per studiare il protein folding e altri aspetti correlati. Stanno collaborando con noi per sviluppare nuovi port di modelli force field per Gromacs.

Zagrovic lab, Mediterranean Institute for Life Sciences

Il laboratorio di Bojan Zagrovic al Mediterranean Institute for Life Sciences in Croazia si occupa di molti problemi correlati al protein folding, in particolare di proteine non strutturate e di raffinamento di strutture ottenute sperimentalmente. Il suo gruppo sta aiutando Folding@Home nello sviluppo del nuovo client.

Volontari della Community

Un grande sforzo nel supporto del software di Folding@Home viene dai volontari della community di Folding@Home. Sono molti i modi in cui queste persone hanno contribuito al progetto. Un immenso numero di persone ha contribuito ponendo delle domande sul Forum e questi utenti sono troppi per essere citati qui. Tuttavia, ne abbiamo elencati alcuni che hanno contribuito in maniera maggiore.

Moderatori

Siamo grati ai moderatori del Folding Community Forum (FCF) per tutto il lavoro hanno svolto per far funzionare il FCF senza intoppi e per aiutare gli utenti a far girare Folding@Home -- li ringraziamo davvero tutti. Inoltre, ci sono alcuni moderatori del forum che ci hanno aiutato anche al di là del forum, con il beta testing e con queste pagine web. In particolare sono notevoli i contributi di Bruce Borden (Bruce), Wiebo Westerhoff (WW) (hosting del forum) e Tim Braun (7im)(pagine web di FAH).

Traduttori

Dobbiamo anche ringraziare i numerosi traduttori che hanno lavorato per tradurre le pagine web di Folding@Home in molte lingue.

Fondi e supporto

Alcune organizzazioni supportano il nostro lavoro attraverso dei fondi:

Una grande fetta dei nostri fondi viene dai 'National Institutes of Health' (NIH) e dalla National Science Foundation (NSF). Ringraziamo anche (in ordine alfabetico) Apple, ATI, Dell, Google, Intel, e Sony per il loro supporto nel corso di questi anni. Infine, siamo stati supportati dagli NIH Roadmap centers Simbios e dal Protein Folding Nanomedicine Center.

Più specificamente, il lavoro sull'implicit solvation (Tinker) è supportato da un grant del National Institutes of Health (R01GM62868-01). Il nostro lavoro su Gromacs (per esempio la nostra ricerca sul ruolo dell'acqua nel protein folding) da un grant della National Science Foundation (NSF). Il nostro lavoro sulla comparazione tra force fields è stata supportata dal ACS PRF (36028-AC4). Le pagine didattiche sono state supportate dal NSF MRSEC CPIMA (DMR-9808677), che ha retribuito il libero docente Tug Sezen per trascorrere un'estate nel nostro laboratorio per sviluppare un curriculum basato su Folding@Home e per redigere le pagine web. Il nostro lavoro sulle GPU e la PS3 è stato in parte supportato da Simbios (supportato dai National Institutes of Health attraverso la NIH Roadmap for Medical Research Grant U54 GM072970).

Abbiamo recentemente ottenuto un generoso grant da parte di Dell, che ci consentirà di aggiornare in nostro server. Desideriamo anche ringraziare Google per il suo supporto attraverso il Google Compute program e Intel per il suo aiuto in passato attraverso l'Intel Philanthropic Peer-to-peer Program. Ringraziamo, inoltre, Apple per il suo supporto continuato, spacialmente per lo sviluppo del nostro client OS X e per lo sviluppo di Gromacs per OS X. Infine, desideriamo ringraziare la Stanford University per il suo supporto di Folding@Home attraverso i grants dell'Internet 2 program, dell'Office of Technological Licensing, e di un premio Terman Fellowship al Prof. Pande.

Miscellaneous

Cosm

Il progetto Cosm ha giocato un ruolo importante in Folding@Home sviluppando la libreria (Mithral CS-SDK) utilizzata per scrivere il codice per il client e il server. Adam Beberg è la forza principale alla base di Cosm, sebbene ci siano molte persone coinvolte nel suo sviluppo.

TINKER

La parte riguardante la dinamica delle proteine del codice di Folding@Home è una versione modificata di TINKER, un potente programma di dinamica molecolare scritto dal Jay Ponder lab (Dipartimento di Biochimica e Biofisica Molecolare della Washington University School of Medicine di St. Louis, nel Missouri). Il continuo avanzamento del loro codice, tra cui significativi aumenti di velocità nelle versioni future, si tradurranno in ulteriori avanzamenti di Folding@Home. Dai un'occhiata al suo sito per ulteriori dettagli.

Gromacs

Abbiamo recentemente incorporato e pesantemente modificato il pacchetto di simulazione molecolare Gromacs. Stiamo continuando a lavorare con gli sviluppatori di Gromacs per migliorarlo ulteriormente. Per maggiori dettagli, leggi la pagina di Gromacs.

Il Logo

Il nostro logo è una rappresentazione astratta del nostro obiettivo: passare dalla sequenza di una proteina, codificata nel genoma, alla struttura di quella stessa. La doppia elica alla sinistra del logo indica il genoma (il DNA è una molecola a doppia elica) e le frecce alle estremità sono rappresentazioni di strutture proteiche (la struttura a foglietto beta è spesso rappresentata con un modello a nastro con una freccia all'estremità) .

Abbiamo recentemente cambiato lo stile del logo:

Vogliamo ringraziare Mark Lowe and Rob Goodlatte per il loro aiuto con il logo e il redesign web. Vogliamo anche ringraziare Po' Smedley per il design delle icone.

Lo screen saver

Il nostro screen saver mostra una visualizzazione in tempo reale della simulazione in corso. La molecola che appare nella schermata è la configurazione atomica corrente (ripiegata) della proteina in esame e il grafico a torta visualizza la frazione di lavoro completata (dell'attuale run).

Attualmente ci sono quattro modalità di visualizazione: space-filling, ball-and-stick, wireframe e alpha-trace. Nella modalità ball-and-stick ogni sfera rappresenta un atomo e i bastoncini rappresentano i legami tra i vari atomi. Nella modalità space-filling, ogni sfera rappresenta il volume approssimato che gli elettroni occupano intorno a ciascun atomo. Nella modalità wireframe, sono rappresentati solamente i legami, ma i vertici sono colorati e i colori indicano l'identità dei vari atomi. In tutte le modalità salvo la alpha-trace, gli atomi di carbonio sono colorati in grigio scuro, quelli di idrogeno in grigio chiaro (sebbene alcuni idrogeni siano stati omessi), quelli di ossigeno in rosso, quelli di azoto in blu e quelli di zolfo in giallo. Nel modello alpha-trace viene visualizzato solamente un atomo (il carbonio alfa) per ogni residuo amminoacidico, per mettere in evidenza la conformazione del peptide o della proteina.

Last Updated on April 05, 2008, at 08:21 AM