Join the new world

蛋白质是一个生物体系的动 力和纳米机器。 在蛋白质实现它的生物功能 之前, 它们会把自己装配起来, 或者说是折叠；虽然蛋白质 折叠是对所有的生物体系来 说最重要的和最基本的过程 , 但这个过程对人类而言仍然 是个未解之谜。

此外, 当蛋白质没有正确的折叠 (折叠错误) 会导致严重的后果, 包括许 多知名的疾病, 比方阿兹海默症 (Alzheimer's) , 疯牛病 (Mad Cow, BSE) , 可传播性海绵状脑病 (CJD) , 肌萎缩性脊髓侧索硬化症 (ALS) , 帕金森氏症 (Parkinson's) , 和其他多种癌症及其相关得 综合病症。



CPU程序 http://folding.stanford.edu/Chinese/Download
GPU程序 http://folding.stanford.edu/English/DownloadWinOther


http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/main.py?qtype=teampage&teamnum=145262

---

扩展阅读：

什么是蛋白质 ?

蛋白质是由氨基酸分子形成 的长链。 蛋白质是生物生存的基本条 件。 作为酶 , 他们是所有生物化学反应的 驱动力。 作为结构的基本成分 , 它们是我们的骨骼、 肌肉、 头发、 皮肤和血管的主要组成部分 。 作为抗体, 它们可以识别入侵物体, 使免疫系统工作从而清除这 些物体。 因此 , 科学家对人类的基因组进行 排序��生物圈蛋白质蓝图 ��但我们怎样可以了解这 些蛋白质做了些什么？ 它们又是怎么运作的 ?

看看 UD 计算的蛋白质照片。
关系到人的染色体项目

蛋白质在生物学中充当如此 重要的 (原文为根本性) 角色 , 科学家开始对人类的基因组 开始排序。 基因组实际上是一张跟蛋白 质有关的�蓝图���基因 组包含遗传密码 (DNA Code ) , 这些密码决定着氨基酸串成 蛋白质长链的顺序。

蛋白质为什么�折叠� ?

但是 , 仅仅了解基因组序列并不能 使我们充分了解蛋白质的工 作, 更无法了解它是如何工作的 。 为了发挥它的功能作用 (比方作为酶和抗体) , 他们必须具有非常特定的形 状 , 亦称�折叠 (Fold ) �。 蛋白质犹如一台令人惊奇的 机器 : 在他们进行工作之前 , 他们自己组装自己 ! 这种自我装配被称为�折叠 (Folding ) �。

我们项目的目标之一是模仿 蛋白质折叠, 从而了解蛋白质是如何那么 迅速可靠地折叠的, 并了解如何使用这些蛋白质 的属性来制造高分子聚合物 。 折叠模仿结果的影片可以在 这里找到。

蛋白质折叠和相关疾病 : 疯牛病、 阿兹海默氏症

如果蛋白质没有正确地折叠 将发生什么？ 比方阿兹海默氏症 (Alzheimer's) 、 囊肿纤维化 (Cystic fibrosis ) 、 疯牛病 (Mad Cow, BSE), 一种遗传的肺气肿 , 甚至许多癌症的起因都是蛋 白质的非正常折叠。

当蛋白质非正常折叠, 可能凝聚起来 ( �集合体� ) 。 这些凝聚物可能经常聚集在 脑子里, 这就是现在通常认为导致阿 兹海默氏症和疯牛病的病因 。

蛋白质折叠和纳米技术 : 建造纳米级的仪器!

除生物医学的应用之外, 了解蛋白质的折叠同时也将 教会我们应该如何设计我们 自己的、 像蛋白质大小的�纳米仪器 �进行相似的工作。 当然, 在纳米仪器可能执行任何任 务前, 他们也必须进行组装。

为什么蛋白质折叠那么难搞 清 ?

最令人惊讶的不仅是蛋白质 本身能够自我组装�� 折叠, 而且是它们自我组装的速度 是如此之快 : 一些蛋白质能够在百万分之 一秒之内完成自我折叠。 虽然这个时间在人的时间表 中是非常快的, 但是用计算机进行模拟, 这个时间就显得相当长了。 实际上, 计算机模拟 1 纳秒 (1/1,000,000,000 秒) 需要花费大约一天的时间。 不幸的是, 蛋白质折叠是以数十毫秒 (10000 纳秒) 作为时间表的。 这样, 这将需要 10000 台计算机花费数天的时间来 模仿折叠。 ��例如, 这将需要 30 台计算机花费数年的时间。 这样等一个结果出来需要的 时间太多。

当折叠的本质由序列确定 , 它被输入以非常复杂的方式 。 因而 , 蛋白质可折叠能看作为连接 在染色体 ( 序列之间 ) 并且什么蛋白质实际上 ( 他们的作用 ) 。

一种解答 : 分布动力学

要解决蛋白质折叠的问题, 我们需要冲破微秒障碍。 我们的小组开发了一种新的 模仿蛋白质折叠的方式�� 一种�将工作单元分解成多 个部分, 使用多台处理器来模拟�的 办法来冲破毫秒障碍。 因而, 有 1000 个处理器 , 我们就能冲破微秒障碍从而 帮助了解蛋白质是如何折叠 的奥秘。

我们到目前为止做了什么？ 我们将做什么？

Folding@home 1.0 是成功的。 在从 2000 年 10 月到 2001 年 10 月的一年内, 我们已经使用了我们实验性 检验的方法折叠了一些小且 快速被折叠的蛋白质。 我们现在正在进一步开发我 们的方法, 并推广到模仿折叠一些更加 复杂、 更加有趣的蛋白质和�蛋白 质正常折叠与非正常折叠� 的问题。 您能从我们的结果页上了解 更多。

我怎么可以了解更多关于 FOLDING@HOME 的信息 ?

一个了解我们如何成功运作 Folding@Home 1.0 以及 Folding@Home 是怎样工作的好地方是我们 的论文或最近的刊文。 我们最近刊在 《物理概览新闻 (Physical Review Letters) 》 的论文描述了我们模拟折叠 方法的依据, 并从数学角度论述了使用千 万台个人计算机千万次加速 模拟折叠的可行性。 我们最近刊在 《分子生物学学报 (The Journal of Molecular Biology) 》 的论文具体地谈论了我们如 何将模拟折叠蛋白质的方法 从第一个结果推广运用到别 的蛋白质中。