Mokslas Folding@home užnugaryje

KAS YRA BALTYMAI?

Baltymai yra visos gyvybės pagrindas ir darbiniai arkliukai -- "nanomašinos". Prieš atlikdami savo darbus, jie patys save struktūrizuoja, įgauna unikalią formą, t.y. "susilanksto." Baltymų savęs susilankstymo procesas, nors kritiškai reikalingas visoje biologijoje ir yra viena pagrindinių gyvybės sąlygų, daugeliu požiūrių yra nepažintas ir lieka paslaptimi. Taigi, neteisingas baltymo susilankstymas gali turėti rimtų pasekmių, įskaitant daugelį gerai žinomų ligų, tokių kaip Alzheimerio sindromas, kempinligė (BSE), CJD, ALS, Huntingtono, Parkinsono ligos, nemažai vėžio formų ir su vėžiu susijusių sindromų.

KODĖL BALTYMAI LANKSTOSI?

Baltymai yra unikalus dalykas, nes prieš pradėdamas atlikti savo paskirtį, užšifruotą genome, jis pats save sulanksto, struktūrizuoja. Savo aplinkoje mes neturime nieko panašaus. Taip pat mes nedaug žinome kaip ir kodėl baltymai susilanksto į vienintelę stabilią formą, kurioje atlieka savo funkciją. Aišku tik tiek, kad baltymo molekulė yra labai ilga grandinėlė, ir gali susilankstyti, susivynioti labai įvairiai, tačiau paprastai to nedaro. Bet jei susilanksto kitaip, nei reikia (t.y. susilanksto neteisingai), toks baltymas gali atnešti susirgimą.

BALTYMŲ SUSILANKSTYMO TRŪKUMAI IR KYLANTYS SUSIRGIMAI

Alzheimerio liga, cistinė fibrozė, BSE (kempinligė), paveldima emfizemos forma, ir net daugybė vėžio atvejų manoma kad kyla dėl neteisingo baltymų susilankstymo. Kai kuriais atvejais blogai susilankstę baltymai ima agreguotis, t.y. sukimba tarpusavy į didelius darinius, kurie kaupiasi nervinėse ląstelėse, ir sukelia BSE bei Alzheimerio ligos simptomus.

KODĖL TAIP SUNKU SUPRASTI FOLDINGĄ?

Baltymai mus stebina ne tik tuo, kad patys save sulanksto, bet dar ir tuo, kad susilanksto labai greitai. Mūsų akimis žiūrint, tai labai trumpas laiko tarpas, deja, kompiuteriui tai sumodeliuoti reikia daug laiko: pvz tipinis kompiuteris visą dieną gali modeliuoti baltymo lankstymosi tik 1/1,000,000,000 sekundės. Pilnas susilankstymas paprastai įvyksta per 10 mikrosekundžių, ir tam kompiuteris sugaištų apie 30 metų... Bet pagaliau mes tai galime suprasti ir pamatyti filmuko pavidalu - dėka naujų mokslinių ir techninių pasiekimų, kuriuos panaudoja Folding@home projektas.

KĄ PADARĖME JAU IR KUR EINAME?

Folding@Home yra sėkmė. 2000-2001 metais sumodeliavome keltos mažų, greitai besilankstančių baltymų struktūrizavimosi eigą, patvirtindami savo darbą eksperimentiškai. 2002-2006 metais buvo pereita prie stambesnių, sudėtingesnių ir įdomesnių baltymų, peržengiant mikrosekundės modeliavimo skalę (BBA5, villino segtukas, Trp Cage baltymas, ir kt.).

Naujausiuose darbuose (2006- iki šiol) pagrindines pastangas nukreipėme į ligas sukeliančius baltymus (Alzheimer ir Huntington sindromai). Daugiau apie šiuos ir kitus tyrimus bei pasiekimus kviečiame pažiūrėti Publikacijų puslapį.