IBERCIVIS

Ibercivis est une plateforme multi-projets gérée par l'Institut de bio-informatique et de Physique des Systèmes Complexes (BIFI, Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos) de l'université de Saragosse. La plateforme héberge 11 projets de recherche et 15 applications. Sans action de votre part, le projet téléchargera ces 15 applications et vous recevrez des unités de calcul en fonction des disponibilités et du besoin en puissance de calcul de ces différents projets.

Mais vous pouvez aussi choisir de calculer pour un, plusieurs ou la totalité de ces 11 projets.

Pour cela, il faut vous rendre sur la page "Mes projets".

DOCKING

L'équipe du projet (voir le détail de l'équipe, ici)

Les chercheurs de l'unité bio-informatique au sein du Centre de Biologie Moléculaire Severo Ochoa se concentrent sur le développement de l'application informatique qui permet d'utiliser l'information génomique pour découvrir de nouveaux médicaments. Ils sont spécialisés dans plusieurs domaines de recherche : Génomique et informatique, Bio-informatique Structurale et Modélisation de médicaments sur la base de la structure du récepteur.

Plus d'informations : http://ub.cbm.uam.es/

Molécules thérapeutiques

Amarrage moléculaire d'une protéine et d'un ligand.

La compréhension du processus de liaison ou de docking moléculaire (traduction littérale : "amarrage moléculaire", ce terme désigne une méthode informatique de prédiction de structure qui consiste a déterminer la position relative d'un ligand sur un récepteur) entre des protéines humaines et de petites molécules est une tâche essentielle pour permettre le développement de médicaments qui amélioreront le traitement de maladies comme le cancer.

Ces petites molécules, que l'on appelle généralement des ligands, peuvent avoir des effets thérapeutiques en venant modifier les propriétés des protéines. Grâce à Ibercivis, les scientifiques du Centre de Biologie Moléculaire Severo Ochoa (CSIC-UAM) simulent l'amarrage moléculaire de quelques protéines avec une série de ligands afin de déterminer les ligands les plus prometteurs. Les ligands les plus prometteurs seront alors testés expérimentalement.

MGMT est la première protéine étudiée par le projet. Cette protéine rend les cellules cancéreuses résistantes aux effets des médicaments utilisés en chimiothérapie. L'objectif: sera de trouver un ligand qui pourra inhiber la MGMT.


Le criblage virtuel des chimiothèques

Détermination du site actif pour des interactions avec des atomes de carbone. Le cube montre l'endroit où les études d'amarrage moléculaire seront effectuées. La surface coloriée en jaune indique les sites les plus favorables à la liaison moléculaire

Rechercher un ligand qui peut se lier à une protéine est une tâche complexe. Les ligands disponibles à ce jour forment une véritable chimiothèque de plusieurs millions de molécules. Il serait inimaginable de tester tous ces ligands en laboratoire, cela demanderait beaucoup trop de temps et de moyens. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser le criblage virtuel.

Pour effectuer un criblage virtuel, il faut d'abord convertir les informations sur les protéines et sur les ligands en données informatiques. Pour ce qui concerne la protéine, il faut délimiter son site actif, c'est-à-dire la zone où la protéine interagit avec les ligands. Nous devons également prévoir toutes les configurations spatiales des ligands.

Deuxièmement, il faut simuler l'amarrage moléculaire de chaque ligand sur la protéine puis évaluer l'énergie résultant de ces liaisons moléculaires. À cet effet, le ligand, sous ses différentes conformations, subit un déplacement et une rotation autour du site actif. Dans chacune de ces configurations on évalue l'énergie de liaison du complexe protéine-ligand. Plus l'énergie est faible, meilleure est l'interaction, et par conséquent plus stable sera le complexe.

Le criblage terminé, les résultats de chaque amarrage moléculaire sont entrés dans une base de données et triés selon leur degré d'interaction avec la protéine. Pour obtenir des résultats plus fiables, les meilleurs combinaisons protéine-ligand sont soumis à des calculs plus précis.

Pour terminer, entre 20 et 30 ligands seront sélectionnés. Ils seront alors testés en laboratoire.



Ibercivis: l'amarrage moléculaire citoyen

Exemple de ligand présentant des activités in vitro et in vivo à la surface de la protéine.

Un seul amarrage moléculaire (une protéine et un ligand) prend environ cinq minutes. Avec un seul ordinateur, il faudrait 40 ans pour tester tous les ligands de la chimiothèque. Grâce aux ordinateurs du réseau Ibercivis, ce processus peut être effectué dans un laps de temps beaucoup plus raisonnable. Depuis le lancement du projet, deux criblages virtuels complets ont été effectués. A l'avenir, si l'un des ligands sélectionnés fonctionne expérimentalement dans la réalité, il deviendra le principe actif d'un nouveau médicament.