Tus kab mob COVID-19 tam sim no tau tsim ntau yam teeb meem uas cov neeg nyiag nkas tau zoo siab los tawm tsam. Los ntawm 3D luam tawm lub ntsej muag tiv thaiv thiab lub ntsej muag kho mob hauv tsev los hloov lub tshuab ua pa tag nrho, cov tswv yim ntws tau txais kev tshoov siab thiab lub siab sov. Nyob rau tib lub sijhawm, muaj kev sim ua kom nce mus rau lwm qhov chaw: hauv kev tshawb fawb txhawm rau tiv thaiv tus kabmob nws tus kheej.
Pom tau tias, lub peev xwm loj tshaj plaws rau kev txwv tsis pub muaj kev sib kis tam sim no thiab tshaj tawm tag nrho cov tom ntej yog nyob rau hauv txoj hauv kev uas sim mus rau hauv paus ntawm qhov teeb meem. Qhov "paub koj tus yeeb ncuab" txoj hauv kev no yog coj los ntawm Folding@Home xam qhov project. Ntau lab tus tib neeg tau kos npe rau qhov project thiab tau pub qee lub zog ua haujlwm ntawm lawv cov processors thiab GPUs, yog li tsim lub computer loj tshaj plaws hauv keeb kwm.
Tab sis dab tsi yog tag nrho cov exaflops siv rau? Yog vim li cas thiaj li yuav tsum tau pov xws li xam hwj chim ntawm
Ua ntej, qhov tseem ceeb tshaj plaws: vim li cas thiaj xav tau cov protein?
Proteins yog cov qauv tseem ceeb. Lawv tsis tsuas yog muab cov khoom tsim rau cov hlwb, tab sis kuj tseem ua haujlwm ua enzyme catalysts rau yuav luag tag nrho cov tshuaj biochemical. Squirrels, ua lawv
Yuav kom nkag siab txog yuav ua li cas cov proteins tau txais cov qauv uas txiav txim siab lawv txoj haujlwm, peb yuav tsum mus dhau lub hauv paus ntawm molecular biology thiab cov ntaub ntawv ntws hauv lub cell.
Production, los yog
Ribosomes ua zoo li cov tshuab sib dhos - lawv coj mRNA template thiab phim nws rau lwm yam me me ntawm RNA,
Qhov sib lawv liag ntawm cov amino acids no yog thawj theem ntawm cov protein structural hierarchy, uas yog vim li cas nws thiaj li hu ua
Long-range bonds ntawm cov protein
Cov theem tom ntej ntawm cov qauv peb-seem, mus dhau qhov tseem ceeb, tau muab lub npe ntse
Alpha helices thiab beta nplooj ntawv hauv cov protein. Hydrogen bonds tsim thaum lub sij hawm qhia protein.
Ob qho qauv no thiab lawv cov kev sib xyaw ua ke ua rau qib tom ntej ntawm cov qauv protein -
Tsis tas li ntawd, kev ruaj ntseg ntawm cov qauv tertiary yog ua kom ntseeg tau los ntawm kev sib txuas ntev ntawm cov amino acids. Ib qho piv txwv classic ntawm xws li kev sib txuas yog
Tertiary qauv yog ruaj khov los ntawm kev sib cuam tshuam ntev xws li hydrophobicity lossis disulfide bonds
Disulfide bonds tuaj yeem tshwm sim ntawm
Cov qauv qauv hauv kev tshawb nrhiav kev kho mob
Polypeptide chains pib quav rau hauv lawv cov duab kawg thaum lub sij hawm kev txhais lus, raws li cov saw loj hlob tawm ntawm ribosome, zoo li ib daim ntawm lub cim xeeb-alloy hlau tuaj yeem ua rau cov duab nyuaj thaum cua sov. Txawm li cas los xij, raws li ib txwm nyob hauv biology, yam tsis yooj yim li ntawd.
Hauv ntau lub hlwb, cov noob tau sau tseg tau dhau los kho ntau yam ua ntej kev txhais lus, hloov pauv cov qauv ntawm cov protein ntau piv rau cov qauv ntshiab ntawm cov noob. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, translational mechanisms feem ntau enlist kev pab ntawm molecular chaperones, cov proteins uas ib ntus khi rau nascent polypeptide saw thiab tiv thaiv nws los ntawm kev noj nyob rau hauv ib tug nruab nrab daim ntawv, los ntawm uas lawv yuav tsis muaj peev xwm mus rau qhov kawg.
Qhov no yog txhua yam hais tias kev kwv yees qhov kawg ntawm cov protein tsis yog ib txoj haujlwm tseem ceeb. Tau ntau xyoo lawm, tib txoj hauv kev los kawm cov qauv ntawm cov protein yog los ntawm kev siv lub cev xws li X-ray crystallography. Nws tsis yog txog thaum xyoo 1960s uas biophysical chemists pib tsim cov qauv kev suav ntawm cov protein folding, feem ntau tsom rau cov qauv tsim qauv thib ob. Cov txheej txheem no thiab lawv cov xeeb leej xeeb ntxwv yuav tsum muaj ntau cov ntaub ntawv tawm tswv yim ntxiv rau cov qauv tseem ceeb - piv txwv li, cov ntxhuav ntawm cov amino acid daim ntawv cog lus, cov npe ntawm hydrophobicity, them lub xeev, thiab txawm tias kev txuag ntawm cov qauv thiab kev ua haujlwm dhau lub sij hawm hloov pauv - tag nrho cov nyob rau hauv thiaj li yuav. kwv yees dab tsi yuav tshwm sim zoo li cov protein kawg.
Niaj hnub no cov txheej txheem suav rau kev kwv yees tus qauv theem nrab, xws li cov uas khiav ntawm Folding@Home network, ua haujlwm nrog kwv yees li 80% qhov tseeb-uas yog qhov zoo nkauj xav txog qhov nyuaj ntawm qhov teeb meem. Cov ntaub ntawv tsim los ntawm cov qauv kev kwv yees ntawm cov protein xws li SARS-CoV-2 spike protein yuav muab piv nrog cov ntaub ntawv los ntawm kev tshawb fawb lub cev ntawm tus kab mob. Raws li qhov tshwm sim, nws yuav ua tau kom tau txais cov qauv tseeb ntawm cov protein thiab, tej zaum, nkag siab tias tus kab mob txuas mus rau receptors li cas.
Protein folding kev tshawb fawb yog lub hauv paus ntawm peb txoj kev nkag siab txog ntau yam kab mob thiab kab mob uas txawm tias thaum peb siv Folding@Home network los txiav txim seb yuav ua li cas kov yeej COVID-19, uas peb tau pom tawg hauv kev loj hlob tsis ntev los no, lub network yeej ' ua haujlwm ntev. Nws yog cov cuab yeej tshawb fawb uas tsim nyog rau kev kawm cov qauv protein uas ua rau muaj ntau ntau cov kab mob tsis zoo, xws li Alzheimer's disease lossis kab mob Creutzfeldt-Jakob, feem ntau tsis raug hu ua kab mob nyuj vwm. Thiab thaum lwm tus kab mob inevitably tshwm sim, peb yuav npaj pib tawm tsam nws dua.
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