Новый алгоритм ускорит разработку вакцин и лекарств в десятки раз

Алгоритм способен в десятки раз быстрее аналогичных систем предсказывать структуры белковых комплексов, образующихся при связи двух белков друг с другом.

Алгоритм способен в десятки раз быстрее аналогичных систем предсказывать структуры белковых комплексов, образующихся при связи двух белков друг с другом.
Фотография Global Look Press.

Команда ученых из России, США и Франции разработала сверхбыстрый метод моделирования белковых взаимодействий, ускоряющий разработку вакцин и лекарств и открывающий новые возможности для исследователей в биохимии и биомедицине.

Команда ученых из России, США и Франции разработала сверхбыстрый метод моделирования белковых взаимодействий, ускоряющий разработку вакцин и лекарств и открывающий новые возможности для исследователей в биохимии и биомедицине.

Многие современные лекарства имеют побочные эффекты – помимо лечения больного органа, они воздействуют на органы и клетки, которые не нуждаются в этом. Главный вопрос — как быстрее доставить лекарство к больным клеткам организма, где оно начнет взаимодействие с нужными белками.

Белок – основной строительный материал клетки. В каждой клетке живого организма одновременно происходят сотни тысяч белковых взаимодействий. Их изучение помогает учёным и лучше понять, как лекарство "укладывается" в клетку, и создать новые биометриалы для изобретения медикаментов.

В мире разработаны десятки компьютерных систем прогнозирования для расчета белок-белкового взаимодействия, но они плохо приспособлены для моделирования большого количества взаимодействий одновременно: каждый комплекс требует много часов работы суперкомпьютера и финансовых затрат. Эти проблемы и побудили команду учёных разработать новый сверхбыстрый метод моделирования белковых взаимодействий.

"В течение нескольких лет совместной работы нам удалось разработать и реализовать алгоритм, который способен в десятки раз быстрее аналогичных систем предсказывать структуры белковых комплексов, образующихся при связи двух белков друг с другом. Новый метод позволяет практически мгновенно провести анализ одновременно всех комплексов, что ускоряет процесс в 10-100 раз. При этом точность вычислений не ухудшается", — рассказывает один из авторов работы профессор Ярослав Холодов.

Статья с описанием метода опубликована в журнале PNAS.

Кстати, воспользоваться алгоритмом может любой желающий – он стал новой вычислительной начинкой публичного сервера ClusPro, созданного той же командой ученых.

Как отмечает Ярослав Холодов, данная разработка – удобный инструментарий для людей, занимающихся фундаментальной наукой, которые, благодаря открытому доступу к сервису, могут вывести свои исследования на новый уровень.