Passo cruciale in AIDS maturazione virus simulato per la prima volta

Maggio 21, 2016 Admin Salute 0 1
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Bioinformatici a IMIM (Hospital del Mar Medical Research Institute) e UPF (Università Pompeu Fabra) hanno usato tecniche di simulazione molecolare per spiegare un passo specifico nella maturazione dei virioni HIV, cioè, come particelle virali di recente formazione inerti diventano infettiva, che è essenziale nel capire come il virus si replica. Questi risultati, che sono stati pubblicati nell'ultimo numero di PNAS, potrebbe essere fondamentale per la progettazione di farmaci antiretrovirali futuri.

Virioni HIV maturano e diventano infettive come risultato dell'azione di una proteina chiamata proteasi HIV. Questa proteina agisce come un paio di forbici, tagliando la lunga catena di proteine ​​collegati che formano HIV in singole proteine ​​che formeranno la struttura infettiva di nuovi virioni. Secondo i ricercatori del biofisica computazionale gruppo IMIM-UPF, "Uno degli aspetti più intriganti di tutto il processo di maturazione HIV è come gratuito proteasi dell'HIV, ossia la 'proteina forbici,' appare per la prima volta, dal momento che è anche primo parte delle catene poli-proteina lunghe che compongono nuovi virioni di HIV. "




Utilizzando ACEMD un software per le simulazioni molecolari e una tecnologia nota come GPUGRID.net, gruppo Gianni De Fabritiis 'ha dimostrato che i primi "forbici proteine" possono tagliarsi fuori da dentro la metà di queste catene poli-proteina. Lo fanno legandosi una loro estremità collegate (N-terminale) al loro sito attivo e quindi il taglio del legame chimico che li collega al resto della catena. Questo è il passo iniziale dell'intero processo di maturazione HIV. Se la proteasi dell'HIV può essere fermato durante il processo di maturazione, che impedirà particelle virali, o virioni, raggiungano la maturità e, quindi, di diventare contagioso.

Questo lavoro è stato eseguito utilizzando GPUGRID.net, una piattaforma volontaria di calcolo distribuito che sfrutta la potenza di elaborazione di migliaia di acceleratori GPU NVIDIA da computer domestici messi a disposizione da parte del pubblico per scopi di ricerca. E 'simile a l'accesso a un supercomputer virtuale. Uno dei vantaggi di accelerazione GPU è che fornisce potenza di calcolo che è circa 10 volte superiore a quella generata dal computer basati su CPU solo. Riduce i costi di ricerca di conseguenza fornendo una potenza di calcolo di livello che in precedenza era disponibile solo sul dedicati, multi-milioni di dollari di supercomputer.

I ricercatori usano questo potenza di calcolo per elaborare grandi quantità di dati e generare simulazioni molecolari molto complessi. In questo caso specifico, migliaia di simulazioni al computer sono state effettuate, ciascuno per centinaia di nanosecondi (miliardesimi di secondo) per un totale di circa un millisecondo.

Secondo i ricercatori, questa scoperta nel processo di maturazione HIV fornisce un approccio alternativo nella progettazione di prodotti farmaceutici futuri basati sull'impiego di questi nuovi meccanismi molecolari. Per ora, questo lavoro offre una maggiore comprensione di un passo cruciale nel ciclo di vita del virus HIV, un virus che, direttamente attacchi e indebolisce il sistema immunitario umano, rendendolo vulnerabile a una vasta gamma di infezioni, e che colpisce milioni di persone in tutto il mondo.

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