В биоинформатике и моделировании лекарственных препаратов преимущества высокопроизводительных вычислений особенно очевидны. Недаром первые научные исследования, проведенные с использованием суперкомпьютера в Московском физико-техническом институте, лежат именно в этой области. Результаты работы ученых показали, какую службу способен сослужить вычислительный кластер МФТИ, созданный группой РСК при поддержке Intel.
Группа ученых
химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова под руководством академика Николая Зефирова моделировала на суперкомпьютере структуру белковой оболочки и молекулярную динамику опасных для человека вирусов типа Flavivirus и процессы их взаимодействия с клетками организма. Были построены молекулярные модели мембраны вириона и фрагмента белковой оболочки, включающие миллионы атомов.
Это позволило получить недоступную экспериментальными методами информацию о пространственном строении вирусного белка и в динамике проанализировать его поведение, а также связывание с ним молекул, препятствующих слиянию флавивирусов с клетками организма. На основе таких моделей был проведен компьютерный поиск потенциальных ингибиторов слияния вируса клещевого энцефалита и идентифицированы соединения, проявившие необходимую активность в тестах in vitro (вне живого организма). 'Впервые найдены молекулы, блокирующие слияние вируса энцефалита с клетками млекопитающих', - подчеркнул Владимир Палюлин, ведущий научный сотрудник химфака.
Этот же коллектив, проводя дизайн новых нейропротекторных веществ, построил модели структуры NMDA-рецептора (это важная биологическая мишень при лечении ряда патологических состояний) и с помощью суперкомпьютера моделирует его молекулярную динамику, а также взаимодействия с известными нейропротекторами (система включает сотни тысяч атомов). Изучив закономерности связи структуры веществ с их активностью, ученые предложили возможный механизм действия модуляторов рецептора и теперь ведут поиск новых перспективных структур с нейропротекторной активностью. В будущем такие структуры могут стать основой препаратов для лечения тяжелых нейродегенеративных заболеваний, например болезни Альцгеймера и шизофрении.
Открытые системы
