查看 Rosetta 的预测过程视频(WMV 格式)
什么是 Rosetta@home？
Rosetta@home 是一项利用联网的计算机来预测和设计蛋白质结构及蛋白质之间或蛋白质与配体间相互作用的研究项目。我们的目的是要寻找准确预测和设计蛋白质结构及聚合物的方法，这项工作将有助于研究人员寻找对付一些重大的人类疾病的途径(请查看人类蛋白质折叠研究计划，它使用我们的软件来对人类基因进行研究)。我们的项目依赖于每一个像你一样愿意贡献出电脑空闲时间的志愿者。你们提供的计算力将使我们有能力来发展、测试和改善我们的方法。
Rosetta@home
项目使用名为 Rosetta 的软件包，Rosetta
最早是用来通过蛋白质的氨基酸序列来预测其结构。经过多年的发展，Rosetta
已经具备了蛋白质设计及蛋白质聚合物预测的能力。Rosetta
的核心部分包括大分子相互作用的物理模型和寻找氨基酸序列或蛋白质聚合物的最低能量结构(蛋白质结构预测)的算法以及寻找特定蛋白质或聚合物结构的最低能量氨基酸序列(蛋白质设计)。我们希望基于
Rosetta@home
项目的预测结果及设计测试而进一步改善物理模型及搜寻算法。
为了这个目的，我们需要你们的帮助。我们相信我们已经离精确地预测和设计蛋白质或聚合物这一计算生物领域中的圣杯已经相当近。但为了做到这一点，我们需要大量的计算资源，可以是世界上最大的超级计算机...或者是像你们一样的志愿者。就像知名的
SETI@home 项目，Rosetta@home
使得我们可以使用互联网上大量计算机的空闲时间来进行我们的研究。请加入到我们中来！
更多详细信息，可以查看下面的链接：
为什么要进行蛋白质及聚合物的结构预测和设计？
蛋白质是生命的基础构造，其功能和相互间的作用对于所有生物体的化学及生物结构和作用至关重要。蛋白质的功能和它与其它分子的相互作用很大程序是由其形状(三维结构)所决定的。蛋白质合成时只是一长串的氨基酸，然后只有在它折叠成错综复杂的球状结构后才能真正起作用。了解和预测主宰这一复杂的折叠过程的规则(包括主体的折叠以及旁链的填充)是当今生物学的核心问题之一。了解蛋白质的折叠和与其它分子的相互作用以及它的功能将可能有利于找到对付人类疾病的药物或治疗方法。目前实验中用
X 射线(X-ray crystallography )或核磁共振(nuclear magnetic resonance -
NMR)方法来得到蛋白质的结构(structural genomics)需要耗费大量的资金。如果可以通过计算来解决，将可以大量减少结构生物学研究的费用。蛋白质及聚合物的结构设计也有相当大的理论和现实意义。只要能设计出全新的结构，就可能设计出新奇的分子机器 - 具备治疗、催化等方面功能的蛋白质。最后一个问题是是否所有可能的折叠都已在自然界中存在？或许还有一些完全不同的折叠也是可能的？理解主宰蛋白质折叠和设计的规则将有助于这个问题的解答。
请点击下面的维基链接及获取更多的信息：
我们的预测精度？
Rosetta
已在蛋白质结构预测关键技术分析大赛(CASP)上多次被证明是最好的蛋白质三维结构预测方法之一，在蛋白质相互作用预测关键技术分析大赛(CAPRI)中也表现不错。第六届 CASP
的亮点之一就是使用我们的高分辨率提炼方法进行的初次盲测取得了相当不错的结果。相对短的序列(包含
76 个基)允许我们不仅对自然序列，同时也对许多同系物使用了全原子提炼方法。结构的最低能量簇中心和实际的结构相当接近(1.5
埃)。高精度提炼方法将 RMSD 从 2.2 埃降低到了 1.5 埃。蛋白质核心处的旁链填充也是以类似于自然界的方式进行的。在
CAPRI 大赛上，给定两个已知会聚合的蛋白质结构，要示预测出聚合物的结构。我们预测出的聚合物的主干部分准确度相当高！不仅主干的朝向预测几乎完美，接口处的旁链也都相当精确。近期更让人激动的是可任意选择三维结构的全新蛋白质的设计。我们的方法已经用于对名为
TOP7 的包含 93 个基的蛋白质的全新的次序及结构设计。TOP7 was found to be monomeric and folded，用
X 射线看到的 TOP7 的晶格结构与设计模型相当接近(RMSD 为 1.2
埃)。
长远计划
我们的方法将在即将到来的 CASP 和 CAPRI
实验中进行检验，同时也将应用在我们的公共蛋白质结构预测服务器(Robetta)上。Robetta
当前正在被全世界数以千计的科学家们免费使用，并且已被近期的
CASP 实验证明为最好的结构预测服务器之一。如果 Rosetta@home
有足够多的参与者，我们计划使用 Rosetta@home
来提供计算资源，以减少 Robetta
服务器的压力，我们也将加入诸如设计和接合等目前由于计算能力有限而无法实现的功能。通过将
Robetta 和 Rosetta@home
集成在一起，像你一样的志愿者将不仅可以帮助我们，还可以直接帮助世界各地的科学家们进行生物医学方面的重要研究，比如癌症、SARS、爱滋、疟疾等等。
反馈用户
作为参与者的你难道不想知道在你的计算机上完成的预测结果吗？你完成的最佳模型的精度如何？和其他参与者比较呢？它看上去是怎样的？它是否帮助到了谁？我们计划在 Rosetta@home
的网站上提供类似的信息，可能的话，还将其关联到科学家提交的预测请求上。你现在已经可以知道你完成的任务量(积分)并且可以在我们的统计页面上与其他的参与者进行比较。
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注意：播放上列视频需要安装媒体播放器。视频由 Jens Meiler 创建。
