Rosetta-News

Analyse und Vorhersage von Struktur und Faltungsweg (Folding@home, GPUGRID, Rosetta@home, ...)
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Michael H.W. Weber
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Re: Rosetta-News

#229 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 12.03.2009 19:05

Gut, also ich reiche dann mal sukzessive die noch fehlenden Übersetzungen ein: :D
The wonderful work that all of you are doing is keeping me very busy! We are now writing up manuscripts describing the many exciting results that you have obtained. In my next few posts I'll give you a brief overview of each of these.

The first manuscript is called "Simultaneous prediction of protein folding and docking at high resolution". It reports your exciting results with the "fold and dock" runs set up by Rhiju and Ingemar several months ago. Here is the abstract:
Despite recent successes in high resolution de novo modeling, computational methods have yet to achieve blind predictions of proteins in their most commonly occurring functional forms, symmetric homomultimers. Building on the Rosetta framework, we present a general method to simultaneously model the folding and docking arrangements of multiple chains. A benchmark study on large alpha-helical bundles, interlocking beta sandwiches, and interleaved alpha/beta motifs demonstrates the method?s generality, near-atomic accuracy, and potential use in molecular replacement phasing. Further, we present blind tests on a crystallized coiled-coil as well as two dimers with more complex geometries solved by NMR. These results indicate that high-resolution modeling of multimers is within the reach of the structure prediction community and may have immediate practical use for crystallographic phasing and the rapid structure determination of multimers with limited NMR information.
Die wunderbare Arbeit, die ihr alle leistet, hält mich sehr auf Trab! Wir schreiben nun Manuskripte zusammen, welche die vielen aufregenden Ergebnisse beschreiben, die ihr erarbeitet habt. In meinen nächsten Beiträgen werde ich euch einen kurzen Überblick darüber geben.

Das erste Manuskript heißt "Gleichzeitige, hochauflösende Vorhersage von Proteinfaltung und -interaktion". Es beschreibt eure aufregenden Ergebnisse der sogenannten "fold and dock"-Läufe, die Rhiju und Ingemar vor einigen Monaten aufgesetzt haben. Hier ist die Zusammenfassung:
Abgesehen von den aktuellen Erfolgen auf dem Gebiet der hochauflösenden de novo Modellierung müssen rechnergestützte Methoden erst noch zeigen, daß sie für Blindvorhersagen von Proteinen in ihrer normalerweise vorkommenden funktionellen Form - den symmetrischen Homomultimeren - geeignet sind. Aufbauend auf der Rosetta-Umgebung präsentieren wir eine allgemeine Methode zur gleichzeitigen Modellierung von Faltung und Interaktion von mehreren Aminosäureketten. Eine Teststudie an großen alpha-helikalen Bündeln, interagierenden Beta-Sandwichstrukturen und abwechselnden Alpha/Beta-Motiven untermauert die allgemeine Anwendbarkeit, nahezu atomare Genauigkeit und den potentiellen Einsatz dieser Methode bei der Lösung des Phasenproblems durch "molecular replacement". Desweiteren präsentieren wir Blindstrukturvorhersageversuche einer kristallisierten "coiled-coil"-Struktur sowie zweier Homodimere mit einer komplexeren Geometrie, welche mittels NMR gelöst wurden. Unsere Ergebnisse zeigen, daß hochauflösende Modellierung von Multimeren durchaus im Bereich des Erreichbaren der Strukturvorhersagegemeinschaft liegt und direkten praktischen Nutzen bei der Lösung des kristallographischen Phasenproblems und der schnellen Strukturaufklärung von Multimeren mit begrenzter NMR-Information hat.

Michael.
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Dennis Kautz
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Re: Rosetta-News

#230 Ungelesener Beitrag von Dennis Kautz » 12.03.2009 20:56

Da kommt wohl noch einiges auf unsere E-Lib zu... wo die doch eh schon der Zeit hinterherhinkt :oops:

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Michael H.W. Weber
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Re: Rosetta-News

#231 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 13.03.2009 11:10

Ok, kurz die nächste Übersetzungsrunde:
The second manuscript I am working on is titled "Alteration of Enzyme Specificity by Computational Loop Remodeling and Design". It describes a new approach using Rosetta to redesign enzymes in the human body to catalyze new reactions. Graduate student Paul Murphy not only developed the new method, but also in the manuscript shows how it can be used to create a new enzyme for gene therapy.
Das 2. Manuskript an dem ich arbeite trägt den Titel "Enzymspezifitätsänderung durch rechnergestützte Schleifenneumodellierung und Design". Es beschreibt einen neuen Ansatz bei dem Rosetta zum Neudesign menschlicher Enzyme benutzt wird, um neue Reaktionen zu katalysieren. Unser Student Paul Murphy hat nicht nur die Methode entwickelt, sondern zeigt in dem Manuskript auch, wie diese Methode dazu benutzt werden kann neue Enzyme für die Gentherapie zu entwerfen.
Here is the idea. Suppose a patient needs a transfusion of cells from another person to recover from a disease. There is a small chance that these cells will, rather than helping you, actually cause some new problem. In this case, it is important to be able to selectively kill these cells. For this purpose, special drugs have been developed which are not themselves toxic, but become toxic when broken down by a particular enzyme. If this enzyme is put into the introduced cells, then they can be killed if necessary by giving the drug to the patient.
Hier ist die Idee. Angenommen ein Patient benötigt eine Transfusion von Zellen einer anderen Person, um sich von einer Krankheit zu erholen. In einigen Fällen kann es dann vorkommen, daß diese Zellen ein neues Problem verursachen, anstatt bei der Bewältigung der Krankheit zu helfen. In diesen Fällen ist es erforderlich, daß man diese Zellen selektiv abtöten kann. Zu diesem Zweck wurden spezielle Medikamente entwickelt, die für sich genommen nicht toxisch sind, aber nach Abbau durch ein bestimmtes Enzym giftige Fragmente freisetzen. Wenn dieses Enzym also von vorn herein in die zu übertragenden Zellen integriert wird, können diese Zellen durch Gabe des Medikaments später nach Belieben selektiv abgetötet werden.
The problem is--where does this enzyme come from. If it is a human enzyme, then the patient will convert the drug to the toxic compound in his/her normal tissue which would be very bad. If it is an enzyme from bacteria for example, that humans don't have the patient will be safe from the drug. However, our bodies are made to destroy anything that looks foreign, and this bacterial protein certainly will.
Das Problem dabei ist: Woher kommt dieses Enzym? Wenn es sich dabei um ein menschliches Enzym handelt, dann werden die Zellen des Patienten aufgrund des Vorhandenseins dieses Enzyms in den körpereigenen Zellen stets das Medikament in das Toxin umwandeln - was sehr schlecht wäre. Wenn es sich hingegen um ein bakterielles Enzym handelt, welches der Patient selbst also nicht produziert, dann ließe sich das Medikament gefahrlos einsetzen. Allerdings ist unser Körper darauf ausgelegt alles fremd aussehende zu zerstören (Immunsystem) und dieses bakterielle Protein würde gewiß als fremd erkannt.
Our solution is to take a human enzyme, and keep the outside the same, so the patient's immune system thinks it is a human protein and doesn't destroy it, but change the catalytic site on the inside so that it converts the drug to the toxic compound. In the manuscript, Paul shows how a human enzyme that deaminates guanine can be redesigned by remodeling not only the sidechains but also the protein backbone to deaminate cytosine. While not quite ready for prime time, with some optimization this enzyme could be used in gene therapy as described above.
Unsere Lösung für dieses Problem ist, ein menschliches Enzym zu nehmen, seine Gestalt von außen betrachtet unverändert zu lassen, so daß das Immunsystem des Patienten denkt, es sei ein körpereigenes Enzym und es intakt läßt. Gleichzeitig verändern wir aber das Innere des Proteins - also das katalytisch aktive Zentrum - so daß dieses Designerprotein das Medikament in das Toxin umwandelt. In dem Manuskript zeigt Paul, daß ein menschliches Protein - welches Guanin deaminiert - durch Neugestaltung nicht nur von Seitenketten, sondern auch des Proteinrückgrats neu entworfen werden kann, sodaß es Cytosin deaminiert. Obwohl dies alles sicher noch nicht der Weisheit letzter Schluß ist, dürfte es mit einigen Verbesserungen möglich sein dieses Enzym wie oben beschrieben in der Gentherapie einzusetzen.
In this case I don't have much more work to do--the manuscript is already accepted for publication in the Proceedings of the National Academy of Sciences, but it is a bit over their length limit so we have to figure out how to cut out a few words.
In diesem Fall muß ich nicht mehr viel tun - das Manuskript ist bereits zur Veröffentlichung in PNAS akzeptiert worden und muß nun wegen geringer Überlänge nur noch etwas gekürzt werden.

Michael.
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Re: Rosetta-News

#232 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 13.03.2009 13:30

The third manuscript I am working on is called "Blind docking of pharmaceutically relevant compounds using RosettaLigand". This describes the current state of our efforts towards improving methods for designing new small molecule drugs to combat diseases. The challenge addressed by this paper is to predict how drug molecules bind to proteins--determining how they bind is necessary to improve their efficacy and to identify good candidate molecules in the first place. In two earlier papers we had described the incorporation of small molecule modeling into Rosetta to create the new RosettaLigand drug docking methods, and tested the method on publicly available data sets. However, many of you will not be surprised that much of current drug discovery is being carried out in pharmeceutical companies, and the compounds they are testing are generally not made public (they are akin to trade secrets). We wanted to learn whether RosettaLigand was successful in docking drug compounds in actual drug discovery efforts, and were very fortunate when a large drug company agreed to let Ian Davis, who is working on the project, visit one of their company sites and analyze the results they had gotten with RosettaLigand on their private set of compounds. The results are described in this paper and are very encouraging, not only does RosettaLigand appear to be one of the best current methods for this crucial step in drug design, but also there are some clear avenues for improvement (which weren't evident with the public datasets) which we are now starting to work on.
Das dritte Manuskript, an dem ich arbeite, heißt "Blindes Andocken pharmazeutisch relevanter Verbindungen mittels RosettaLigand". Es beschreibt den aktuellen Stand unserer Bemühungen zur Verbesserung von Methoden zum Design niedermolekularer Medikamente zur Krankheitsbekämpfung. Die in dieser Publikation adressierte Herausforderung ist vorherzusagen, wie Wirkstoffmoleküle an Proteine binden. Herauszufinden, wie sie binden ist notwendig, um ihre Effizienz zu verbessern und natürlich um überhaupt erst einmal bindende Moleküle zu identifizieren. In zwei früheren Veröffentlichungen hatten wir die Integration der Modellierung kleiner Moleküle in der Rosetta-Umgebung und die RosettaLigand-Methodik zum Andocken von Wirkstoffen an Proteine beschrieben und das Ganze an öffentlich zugänglichen Datensätzen überprüft. Wie dem auch sei, viele von euch werden nicht überrascht sein zu hören, daß viele der aktuellen Medikamenteentdeckungen in Firmen durchgeführt werden und daß die Moleküle, die dort entdeckt werden, aufgrund von Firmengeheimnissen nicht öffentlich zugänglich gemacht werden. Wir wollten herausfinden, ob RosettaLigand erfolgreich zur Entdeckung neuer Wirkstoffe eingesetzt werden kann und waren sehr glücklich darüber, daß ein großes Pharmaunternehmen Ian Davis - der an diesem Projekt arbeitet - erlaubte, zu Besuch zu kommen, um die Ergebnisse, die diese Firma mit RosettaLigand im Rahmen ihrer eigenen Datensätze erarbeitet hatte,zu analysieren. Die Ergebnisse sind in dieser Veröffentlichung beschrieben und sind sehr ermutigend, da RosettaLigand nicht nur eine der momentan besten Methoden in diesem wichtigen Schritt des Medikamentedesigns zu sein scheint, sondern sich auch klare Leitlinien für deren Verbesserung herauskristallisiert haben (dies war mit den öffentlich zugänglichen Datensätzen nicht möglich), die wir nun angehen.

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Re: Rosetta-News

#233 Ungelesener Beitrag von cappy » 14.03.2009 02:28

klasse danke für die übersetzungen micheal :notworthy: :notworthy: :)

glaub jetzt fehlt nur noch ne manuelle übersetzung vom 4. manuskript
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Re: Rosetta-News

#234 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 14.03.2009 10:52

cappy hat geschrieben:glaub jetzt fehlt nur noch ne manuelle übersetzung vom 4. manuskript
...sobald ich wieder Zeit habe, gerne. :D Yoyo schlug ja schon vor, wir könnten das Ganze in die RKN-Nachrichten packen - da ist es eh' etwas still geworden in letzter Zeit, sodaß ich das für eine gute Idee halte. Aber bitte erst zusammenstellen, wenn die noch fehlende Übersetzung komplett ist (vielleicht schaffe ich es heute Nacht noch irgendwann).

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cappy
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Re: Rosetta-News

#235 Ungelesener Beitrag von cappy » 14.03.2009 15:51

ok dann weiß ich bescheid ;)

mit der news wäre schön, wer macht das den? ich persönlich trau mir das nicht zu :X

hier noch ein nachtrag aus dem journal *gehört irgendwie mit zu dem 5. manuskript* leider ist die google übersetzung fürn ar...
Not all the writing I do is research papers, I have to write grants to get research funding as well (unfortunately). Today I'm putting together a proposal to use Rosetta to computationally design compounds which block the formation of the amyloid fibrils which accumulate in a number of different diseases (this is a followup on the fifth manuscript described below). My collaborator and I will send this proposal to the recently announced NIH "Challenge Grant" program, part of the recently passed federal stimulus package.
danke für die übersetzung @Shai Hulud
Nicht alles was ich schreibe sind wissenschaftliche Schriften. Ich muss mich (leider) auch um die Beschaffung von Forschungsmitteln kümmern. Heute schreibe ich gerade an einem Antrag, Rosetta zu nutzen, um computergestützt Verbindungen zu entwerfen, die die Bildung/Entstehung der Amyloidfibrillen ? die in einer Vielzahl verschiedener Krankheiten auftauchen - blockieren sollen (dies ist eine Fortschreibung des unten beschriebenen 5. Manuskripts). Mein Projektmitarbeiter und ich werden diesen Antrag zu dem kürzlich angekündigten NIH ?Challenge Grant? Programm schicken, welches Teil des kürzlich genehmigten staatlichen(?) ?Anreiz-Pakets? ist.
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Re: Rosetta-News

#236 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 17.03.2009 20:55

Hier der Rest:
The fourth manuscript describes rosetta@home predictions in CASP8. as you know with your great help we were again the top ranked group in CASP this year. The manuscript begins:

The CASP8 experiment provided an invaluable opportunity to extensively benchmark the Rosetta protein structure prediction method on a wide range of comparative modeling and free modeling targets. For the targets for which a sequence-detectable structural template existed, target-template sequence alignments were generated, and the Rosetta rebuild and refine protocol was used to generate low energy models. For the small number of targets for which a reliable template could not be identified modeling was carried out using the Rosetta de novo modeling protocol. All targets were subjected to extensive high resolution refinement with the physically realistic Rosetta all-atom forcefield using Rosetta@home.

this one has a due date--March 15--so we have to hurry up a bit!
Das 4. Manuskript beschreibt die Rosetta@home Vorhersagen beim CASP8-Wettbewerb. Wie ihr wißt, sind wir auch dieses Jahr die bestplatzierteste CASP8-Gruppe. Das Manuskript beginnt folgendermaßen:

Das CASP8 Experiment bot die wertvolle Möglichkeit, unsere Rosetta Proteinstrukturvorhersagemethode intensiv an einer breiten Vielfalt von Homologiemodellierungs- und ab initio Modelierungsaufgaben zu prüfen. Für diejenigen Zielproteine, für die ein sequenzbasiertes Vorlagemolekül existierte, erstellten wir zunächst Sequenzalignments (Vergleich der Sequenzen auf Ähnlichkeit) und setzen dann das Rosetta "rebuild"- und "refine"-Protokoll ein, um Proteinmodelle geringen Energiegehalts zu generieren. Für die geringere Zahl an Vorlageproteinen, für die keine verläßlichen Vorlageproteine gefunden werden konnten, wurde das Rosetta "de novo"-Modellierungsprotokoll eingesetzt. Alle Zielproteine wurden einer hochauflösenden Verfeinerung mit dem physikalisch realtistischen Rosetta "all-atom"-Kraftfeld unterworfen.

Dieses Manuskript muß bis zum 15. März eingereicht sein, d.h. wir müssen uns etwas beeilen.

Michael.
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Re: Rosetta-News

#237 Ungelesener Beitrag von Obi » 22.03.2009 15:02

David Baker hat geschrieben:Rosetta@home has received a substantial monetary contribution from an anonymous donor! Following the suggestion of the donor, the University of Washington has used the money to start a special ?Rosetta@home fund? that will be used to pay part of David Kim?s salary (David is the architect of Rosetta@home and the person who keeps the project running), upgrade the servers as needed, and allow us to make more rapid progress on the disease-releated research Rosetta@home is carrying out. If you would like to make a (tax-deductible) contribution to the project, the link is Rosetta@home fund. David will be adding a link to this from the Rosetta@home home page in the next day or two. Thank you for your contributions to the project!
Zu deutsch etwa:
Rosetta@home hat eine beachtliche finanzielle Zuwendung von einem anonymen Spender erhalten! Dem Vorschlag des Spender folgend hat die University of Washington das Geld genutzt um einen speziellen "Rosetta@home fund" zu starten, der genutzt werden wird um einen Teil von David Kim's Vergütung zu zahlen (David ist der Architekt von Rosetta@home und die Person die das Projekt am Laufen hält), für das benötigte Upgraden der Server und um uns rascheren Fortschritt bei den erkrankungs-bezogenen Forschung, die Rosetta@home ausführt, zu ermöglichen. Falls Sie dem Projekt eine (steuerlich absetzbare) Spende machen wollen, der Link ist Rosetta@home fund. David wird einen Link darauf von der Rosetta@home homepage aus morgen oder übermorgen setzen. Vielen Dank für Ihre Zuwendungen an das Projekt!
Ist das ein Vermerk auf der Rechenkraft-Startseite wert?

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Re: Rosetta-News

#238 Ungelesener Beitrag von Michael H.W. Weber » 22.03.2009 15:29

Ich würde sagen Nein. Sie haben etwas Geld bekommen - schön. :wink:

Michael.
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cappy
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Re: Rosetta-News

#239 Ungelesener Beitrag von cappy » 13.04.2009 07:40

es gibt ein neuen Beitrag
I'd like to thank rosetta@home participant Michael G R for finding and posting on this article on protein design and rosetta@home:

http://seedmagazine.com/content/article/protein_power/

I talk to reporters fairly often, but I usually don't see the results (sometimes I don't want to!). This article I think is pretty good.
hier eine übersetzung aus unserem forum von Chris_Bear
Ich möchte mich bei rosetta@home-Mitglied Michael G.R. für das Finden und Bekanntmachen dieses Artikels über Proteinaufbau und rosetta@home bedanken:

http://seedmagazine.com/content/article/protein_power/

Ich spreche recht oft mit Reportern, sehe aber normalerweise keine Ergebnisse (manchmal möchte ich dies auch nicht!). Ich denke dieser Artikel ist ziemlich gut.
vllt kann ja wer kurz zusammenfassen was in dem artikel steht da der ja sehr lang ist

desweiteren gratulier ich mir mal selbst zu 1.000.000 punkte bei dem projekt :party: :party:
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cappy
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Re: Rosetta-News

#240 Ungelesener Beitrag von cappy » 23.04.2009 16:08

was neues aus dem journal

David Baker:
WIRED has a feature article on fold.it this week. It was originally a 3500 word piece that had much more about rosetta@home and casp, but unfortunately most of this got cut when they shrunk it to 2500 words at the end.
Mod.Sense
A link to the article: Gamers Unravel the Secret Life of Protein Gamers Unravel the Secret Life of Protein
(be sure to click through to the next pages).

and a few quotes:

Baker was the Most Valuable Player in the protein chemistry world's biennial World Series, a competition to see who can predict the shape a protein will fold into, knowing nothing more than the sequence of its constituent parts. It's called the Community-Wide Experiment on the Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction, or CASP.



Of the 15 Foldit solutions that Baker submitted to CASP, seven had finished in the money...One of their solutions even took first place. A band of gamer nonscientists had beaten the best biochemists...when they turned to Cheese and asked him how he knew the way to tweak the proteins?for example, by orienting hydrophobic sidechains toward the protein core?he shrugged and said, "It just looks right."



He (Baker) and Popovi? have given the players a challenge: Design a new protein...These proteins could actually have therapeutic value in the real world, outside the game. And if they do, the Foldit players will share the credit. It might be the first time that a computer game's high score is a Nobel Prize.
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