Учені змоделювали молекулярну структуру ВІЛу
Дослідники змогливідтворити захисну структуру ВІЛу,застосувавши графічну симуляцію на базі безкоштовного програмного пакету звідкритим кодом.
Для моделювання вчені використовували петафлопний суперомпю’тер Blue Waters, що є одним знайшвидших суперкомп'ютерів у світі. Операційною системою, яка керувала модулями суперкомп'ютера, була Linux.
Для того, щоб відтворити структуру протеїновоїоболонки ВІЛу(названу капсидом),вчені виробили деталізовану симуляцію 100 наносекунд молекулярного руху 4мільйонів атомів, які утворюють 1300 ідентичних білків, складових капсид ВІЛу.
Симуляція молекулярного руху полягає в застосуваннізаконів руху до окремих атомів.Дослідник моделює дію сил тяжіння і відштовхування між частинками, завдяки якимвиникає їхнійскладний рух. "Обчислювальна потужність, використана для проведеннямоделювання, стала рекордною за всю історію наукових експериментів - враховувалася взаємодія 64 мільйонів атомів",- повідомив Клаус Шультен, професор фізики університету Іллінойса.
Провести настільки складну симуляцію дослідникамдопоміг відкритий програмний пакет для моделювання молекулярної динаміки, що має назву NAMD (Not just Another MolecularDynamics program). NAMD є власною розробкою лабораторії теоретичної такомп'ютерної біофізики університету штату Іллінойс.
Вже було відомо, що атоми білків, складових капсидВІЛу, об'єднуються впента- і гексагональні ланцюжки, надаючи протеїновій оболонці форму, схожу з поверхнеюфутбольного м'яча. В результаті симуляції за допомогою NAMD, вчені з'ясували,що таких ланцюжків 228, з яких 216 мають гексагональну форму, а 12 -пентагональну.
Відкриття має значення для медицини і фармацевтики, оскільки основною функцією білкової оболонкиє захист вірусу при його русі між клітинами. Щойно вірус опинється всередині клітини,білкова оболонка розкривається, тим самим запускаючи руйнівний механізм ВІЛу.
Для інших вірусів вже створюються лікарськіпрепарати, що перешкоджають розкриттю оболонки в клітині або навпаки, передчасно розкривають їїпоза клітиною,що призводить до пошкодження генетичного матеріалу вірусу. Знання структуриоболонки дозволить створити подібні препарати і для боротьби з ВІЛом.
Нагадаємо, у квітні цього року вчені зі США були змушені перервати клінічнівипробування вакцини від ВІЛу через її неефективність. У ході клінічних випробувань вчені не знайшлипідтвердження йтому, що вакцина знижує вірусне навантаження у ВІЛ-інфікованих, що було однієюз цілей її створення.
