Site Web :

• INSERM
  
• Université Pierre et Marie Curie

Contexte

2ptc complexe protéique : protéase et inhibiteur de la trypsine bovine.

Le but de ce projet est de développer des outils de calcul capable de localiser, à la surface des protéines, les sites d'interaction avec de l'ADN, des ligands et d'autres protéines. Ce développement est la combinaison de la méthode "Joint Evolutionary Trees" (inspirée par la méthode "Evolutionary Trace") et la méthode de docking moléculaire. La première méthode est basée sur l'analyse de l'évolution d'une séquence de la protéine pour déterminer quelles parties de cette protéine seraient susceptible d'avoir une importance biologique et ainsi d'être conservée pendant son évolution. La seconde méthode consiste à étudier les interactions de deux modèles 3D de protéines, dans le but de trouver les positions spatiales avec les bonnes interactions. En terme de temps de calcul, les algorithmes utilisés sont très couteux, et si des centaines ou des milliers de protéines ont besoin d'être analysées le temps requis peut se mesurer en siècles. Quand les parties les plus intéressantes des protéines ont été présélectionnées, le temps de calcul devient accessible avec une puissance de calcul comparable à celle du Decrypthon.

Cartographie du potentiel d'interaction, obtenue lors du docking de l'inhibiteur sur la trypsine. (Les angles theta et phi permettent de localiser la position du ligand autour de la trypsine), la position du ligand dans le complexe cristallographique est au milieu de l'image (et corresponds à un minimum énergétique).

Sites d'interactions entre la protéase et son inhibiteur, détecte par Joint Evolutionay Trees (JET).

Le nombre de positions à calculer pour un couple de protéines peut être très grand, lorsque le nombre de couples à explorer se compte en milliers, le calcul peut être réalisé en parallèle.

Cas d'utilisation

Initié en 2001 et relancé en 2005, par l’AFM et IBM en association avec le CNRS, le programme Décrypthon est une plate-forme technologique fournissant la puissance de calcul nécessaire au traitement des données complexes de la biologie d’aujourd’hui, dont le volume est multiplié par deux chaque année. Il permet ainsi, grâce aux technologies dites de « grilles » de mettre en commun (en grille) les capacités disponibles de plusieurs supercalculateurs (500 Gflop) installés par IBM dans 6 universités françaises (Bordeaux 1, Lille 1, Paris 6 Jussieu, ENS Lyon, Crihan à Rouen, Orsay) et/ou de simples ordinateurs personnels via le World Community Grid. Une dizaine de projets scientifiques sélectionnés par appel d’offres ont été menés dans le cadre du programme Décrypthon.

Contribution

DIET (la version libre de SysFera-DS) permet l'exécution de calcul en parallèle sur toute la grille Decrypthon, en s'interfaçant avec les gestionnaires de batch locaux (Loadleveler, OAR, ...). De plus les ressources de la "grille universitaire" peuvent être utilisées tout en les laissant disponibles pour les utilisateurs locaux quand elles ne sont pas utilisées pour le projet Decrypthon. Une interface web "WebBoard" rend l'utilisation de la grille transparente aux utilisateurs.

Fiche Technique 

Références

« Différentes solutions d’intergiciels ont été évaluées pour la gestion de la grille Décrypthon. Le comité Directeur du Décrypthon a porté son choix sur DIET dès juin 2007. Ce choix a été dicté par les qualités de robustesse et de modularité de DIET, mais également par les possibilités de développement d'outils à façon, au regard du contexte hétérogène des différents projets scientifiques et de leurs besoins. L’architecture de DIET a été progressivement mise en place sur les ressources de la grille Decrypthon, tout en assurant une continuité de service en toute transparence pour les utilisateurs. Ainsi, DIET est devenu en décembre 2007 l’intergiciel officiel de production de la grille Décrypthon. » - Thierry Toursel, Research Project Manager, AFM, Janvier 2011

« Après plus de 3 ans, nous nous félicitons de ce choix qui satisfait les attentes des différents acteurs et utilisateurs de la grille Décrypthon » - Stéphane Roques, Directeur de projet AFM, AFM, Janvier 2011

• HELP CURE MUSCULAR DYSTROPHY
  
• N. Bard, R. Bolze, E. Caron, F. Desprez, M. Heymann, A. Friedrich, L. Moulinier, N.-H. Nguyen, O. Poch, and T. Toursel. Décrypthon Grid - Grid Resources Dedicated to Neuromuscular Disorders. In The 8th HealthGrid conference, Paris, France, June 2010.