Новый консорциум создаст «виртуальную клетку»

Институт Скриппса (TSRI) и Калифорнийский университет в Сан-Диего (UC San Diego) объединили свои комплементарные сильные стороны, сформировав новый консорциум с масштабной миссией: картировать клетки в пространстве и времени.

Консорциум «Видимая молекулярная клетка» (Visible Molecular Cell Consortium, VMCC) будет совместно возглавлять профессор TSRI Арт Олсон и доцент кафедры химии и биохимии UC San Diego Ромми Амаро.

Консорциум предоставит финансирование стипендий для 10–12 аспирантов и постдоков для работы над совместными проектами. Их цель — собрать и смоделировать виртуальную модель клетки с детализацией до атомного уровня.

Задача и сложность

• Даже простейшие живые клетки содержат 1–2 миллиона белков 3000–4000 различных типов.
• Понимание того, как они работают вместе во времени, позволит увидеть клетку как живую, функционирующую индивидуальную сущность.
• Это задача для работы с «большими данными» в неизведанной области клеточной архитектуры и экологии.

Технологические возможности

• TSRI известен структурной биологией с использованием криоэлектронной микроскопии и рентгеновской кристаллографии. Лаборатория Олсона разрабатывает графические программы (аналогичные игровым) для визуализации сложных клеточных механизмов.
• UC San Diego располагает единственным в Калифорнии общедоступным суперкомпьютером и Национальным ресурсом биомедицинских вычислений (NBCR), который разрабатывает инструменты для мультимасштабного моделирования.

Цели и перспективы

Исследователи надеются:

1. Приближаться к клеткам на атомном уровне и отдаляться, чтобы видеть «нано-окрестности», где клетки взаимодействуют.
2. Визуализировать взаимодействия белков в реальном времени для лучшего понимания функций клетки.
3. Получить новые знания о работе клеточных механизмов, которые могут открыть возможности для создания новых терапевтических средств.

Консорциум планирует проводить регулярные рабочие встречи и конференции для поиска collaborators и обмена результатами. Ожидается, что его работа будет особенно полезна в области неврологических и инфекционных заболеваний (грипп, ВИЧ, вирус Эбола), хотя полученные insights будут применимы во многих областях.