Комп’ютерні грід-технології та їх застосування в молекулярній біології
За матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 12 вересня 2018 року
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2018.10.044Ключові слова:
грід-технології, Український національний грід, MolDynGrid, моделювання білків, молекулярна динамікаАнотація
У доповіді наведено огляд розвитку комп’ютерних грід-технологій та їх застосування в молекулярній біології. У рамках Українського національного гріду створено віртуальну лабораторію MolDynGrid для вирішення завдань у галузях структурної біології та біоінформатики, зокрема моделювання молекулярної динаміки білків. Віртуальна організація VO:moldyngrid інтегрована в EGI і є частиною її інфраструктури. На прикладі досліджень мутантних форм аміноацил-тРНК синтетаз, пов’язаних з нейродегенеративними захворюваннями, показано ефективність грід-технологій для моделювання динаміки білків. Коротко описано інші віртуальні організації біологічного та медичного профілю у складі Українського національного гріду. Обговорено перспективи грід-технологій для розвитку нанобіотехнологій та створення нових біомедичних препаратів в Україні.
Посилання
Gagliardi F., Jones B., Grey F., Bégin M.E., Heikkurinen M. Building an infrastructure for scientific Grid computing: status and goals of the EGEE project. Philos. Transact. A Math. Phys. Eng. Sci. 2005. 363(1833): 1729. https://doi.org/10.1098/rsta.2005.1603
Milanesi L., Merelli I. High performance Grid based implementation for genomics and protein analysis. Stud. Health Technol. Inform. 2006. 120: 374.
Zagorodny A.G., Svistunov S.Ya., Belous L.F., Golovinskiy A.L. UA-Grid: Ukrainian National Grid Program. In: Parallel and Distributed Computing Systems: Proc. Int. Conf. PDCS'2013 (13-14 March, 2013, Kharkiv, Ukraine).
Karplus M., McCammon J.A. Molecular dynamics simulations of biomolecules. Nature Structural Biology. 2002. 9: 646. https://doi.org/10.1038/nsb0902-646
Salnikov A.O., Sudakov O.O., Savytskyi O.V., Sliusar I.A., Kornelyuk A.I. The integrated environment of virtual laboratory MolDynGrid for calculations of molecular dynamics of biopolymers. Medical informatics and engineering. 2010. (1): 24.
Salnikov A.O., Sliusar I.A., Sudakov O.O., Savytskyi O.V., Kornelyuk O.I. MolDynGrid Virtual Laboratory as a part of Ukrainian Academic Grid infrastructure. Proc. of IEEE International Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications. 2009. P. 237-240. https://doi.org/10.1109/IDAACS.2009.5342989
Salnikov A., Sliusar I., Sudakov O., Savytskyi O., Kornelyuk A. Virtual laboratory MolDynGrid as a part of scientific infrastructure for biomolecular simulations. International Journal of Computing. 2010. 9(4): 294.
Yesylevskyy S.O., Savytskyi O.V., Odynets K.A., Kornelyuk A.I. Interdomain compactization in human tyrosyl-tRNA synthetase studied by the hierarchical rotations technique. Biophysical Chemistry. 2011. 154(2-3): 90. https://doi.org/10.1016/j.bpc.2011.01.005
Savytskyi O.V., Yesylevskyy S.O., Kornelyuk A.I. Asymmetric structure and domain binding interfaces of human tyrosyl-tRNA synthetase studied by molecular dynamics simulations. Journal of Molecular Recognition. 2013. 26: 113. https://doi.org/10.1002/jmr.2259
Savytskyi O.V., Kornelyuk A.I. Computational modeling of molecular dynamics of G41R mutant form of human tyrosyl-tRNA synthetase, associated with Charcot-Marie-Tooth neuropathy. Ukr. Biochem. J. 2015. 87(6): 142. https://doi.org/10.15407/ubj87.06.142
Malyna A., Kornelyuk O. Interaction of antitumor cytokine EMAP II with hydroxypropyl-beta-cyclodextrin, Bulletin of the Taras Shevchenko National University of Kyiv. Biology. 2015. 1(69): 25.
