MD@home (beendet)

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Das russische Projekt MD@home untersucht systematisch das dynamische Verhalten von Peptiden. Dabei konzentriert sich das Projekt zunächst auf alle denkbaren Di-, Tri-, Tetra- und schließlich Pentapeptide, d.h. auf Moleküle, die nichts anderes als eine kettenartige Verknüpfung von zwei, drei, vier oder fünf Aminosäuren darstellen. Da es 20 verschiedene Aminosäuren gibt, aus denen in Zellen Proteine hergestellt werden und Proteine ihrerseits nichts anderes als längere Peptidketten sind, lassen sich

  • 202 = 400 Dipeptide,
  • 203 = 8000 Tripeptide,
  • 204 = 160000 Tetrapeptide,
  • bzw. 205 = 3,2 Millionen Pentapeptide

kodieren. Insgesamt möchte MD@home also das dynamische Verhalten von 3,3684 Millionen Molekülen untersuchen. Das Projekt ist dabei sehr ähnlich zu Folding@home angelegt, d.h. es werden iterativ alle möglichen Atomanordnungen im dreidimensionalen Raum durchgerechnet. Allerdings benutzt das russische Team ein selbstentwickeltes (und inzwischen auch patentiertes) Programmpaket, während Folding@home ja auf die ursprünglich extern entwickelten Pakete MITHRAL / COSM und GROMACS zurückgreift.

Weiterhin hat MD@home sich eben nicht ganzen Proteinen oder größeren Proteinfragmenten verschrieben, sondern beschränkt sich auf das dynamische Verhalten der viel kleineren, oben angegebenen Peptide. Dabei interessiert letztlich, ob verschiedene Pentapeptide sich ggf. trotz anderer Sequenz ähnlich verhalten, d.h. ob hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens eine Art molekularer Mimikry denkbar ist. Aber auch die besonders gravierenden Unterschiede sind von Interesse und es besteht Hoffnung, das die berechneten Ergebnisse u.a. zu Proteindesignzwecken nützlich sein könnten. Wichtig: Man könnte diese simulierten Peptide als Bausteine größerer Aminosäureketten ansehen und prüfen, ob man - mit gewissen Einschränkungen - aus ihnen baukastenartig das Verhalten von Proteinen vorhersagen kann. In jedem Fall existiert bis heute keine systematische Untersuchung zum dynamischen Verhalten von Peptiden, sodass dieses Projekt auf jeden Fall sinnvolle Grundlagen schaffen dürfte, die vor allem für ein Verständnis des Proteinfaltungsproblems ausgesprochen nützlich sein könnten.


Projektübersicht

InfoIcon.png MD@home
Name MD@home
Kategorie Biochemie
Ziel
Kommerziell   nein
Homepage offline, hier archive.org Link


 
Russia01.gif    Dieses Projekt wird in Russland durchgeführt.


Projektstatus

InfoIcon.png Projektstatus
Status   beendet
Beginn 22.11.2002
Ende 31.08.2003

Projektlinks

  • (Links nicht mehr verfügbar)

Clientprogramm

Betriebssysteme

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Icon dos 16.png   DOS Checkbox 0.gif  


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Icon java 16.png   Java (betriebssystemunabhängig)  Checkbox 0.gif  

Client-Eigenschaften

Funktioniert auch über Proxy Checkbox 1.gif
Normal ausführbares Programm Checkbox 1.gif
Als Bildschirmschoner benutzbar Checkbox 0.gif
Kommandozeilenversion verfügbar Checkbox 0.gif
Personal Proxy für Work units erhältlich   Checkbox 0.gif
Work units auch per Mail austauschbar Checkbox 0.gif
Quellcode verfügbar Checkbox 0.gif
Auch offline nutzbar Checkbox 0.gif
Checkpoints Checkbox 1.gif

Installationsanleitung

Client-Besonderheiten

Es gibt aktuell immer noch häufig neue Clientversionen, wegen Bugfixes, aktuell nur für Windows. Unixclients sind aber geplant. (die Portierung klappt schon). Gelegentlich kann es Probleme beim Up-/Download von WUs und des Clients geben. Dies liegt an den Internetprovidern (die Internetverbindung läuft über Finnland). Die Server haben eine Anbindung mit 100 MBit/s. Aktuell werden im Client alle Oligopeptide aus 2 bis 5 Aminosäuren untersucht. Grössere Peptide können theoretisch auch untersucht werden, das macht allerdings nur im Einzelfall Sinn. Die Basissoftware wurde von A. Beljakov und K. Leontiev binnen der letzten dreieinhalb Jahre geschrieben. Der Client simuliert Molekülmechanismen und -dynamiken, die Software wurde patentiert. Im Setup von MD@Home kann man die Grösse der WU angeben. Dort zwecks schnellerem Packen und Schätzen gegen Ende der WU bitte von "Tiny" auf "Huge" umstellen. Dann werden für einige Minuten bis zu 64 MB RAM benötigt. Die WUs sind verschieden gross und haben unterschiedliche Berechnungsdauer. Es ist möglich, WUs zu bunkern und den Uploadtakt festzulegen (s. Screenshot in der Projektbeschreibung). Der linke Wert steht für die Anzahl der gebunkerten WUs, der rechte für die Anzahl der berechneten WUs, nach welcher jeweils ein Upload erfolgt. Während der Client rechnet, ist es auch möglich, den Cache per Mausklick manuell upzudaten. Checkpointing ist im Client integriert. Beim manuellen Beenden des Clients werden die erhaltenen Werte zwischengespeichert, es gehen maximal 10 min Berechnungszeit verloren.

Screenshots