[1430] Proteins

Title Text:Check it out–when I tug the C-terminal tail, the binding tunnel squeezes!<

Origin:https://xkcd.com/1430/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/1430:_Proteins

在这部漫画中,Cueball向Megan询问她做了什么,她回答说她在软件上工作以预测蛋白质折叠。有许多折叠预测软件程序。一些最着名的是[电子邮件保护],[电子邮件保护]和FoldIt。

蛋白质折叠是一种过程,通过该过程,蛋白质在最初在细胞中合成时是松散的,非结构化的氨基酸链,呈现稳定的功能性形状。如果折叠过程没有完成或不正确地完成,则所得蛋白质可能对身体无活性或甚至有毒。错误折叠的蛋白质导致几种神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病,肌萎缩侧索硬化症(ALS)和帕金森病,以及一些非神经退行性疾病,如心脏淀粉样变性。

Cueball问Megan为什么会出现这么难的计算问题;梅根的回答是询问Cueball他是否曾用纸张来制作起重机。当他的回答是肯定的时,她然后将预测蛋白质折叠的问题与通过纸张折叠过程创建活的起重机进行比较。类比是蛋白质不能仅仅折叠成生物分子的象征性表现,就像纸鹤表面上看起来像活鹤一样;蛋白质必须呈现精确,完美的折叠才能发挥作用。

Levinthal的悖论是一个思想实验,也构成了蛋白质折叠理论的自我参照。 1969年,Cyrus Levinthal指出,由于未折叠多肽链中的自由度非常大,该分子具有天然数量的可能构象。例如,100个残基的多肽将具有99个肽键,因此具有198个不同的phi和psi键角。如果这些键角中的每一个可以处于三种稳定构象中的一种,则蛋白质可能错误折叠成最多3198种不同构象(包括任何可能的折叠冗余)。因此,如果蛋白质通过顺序采样所有可能的构象来达到其正确折叠的构型,则需要比宇宙年龄更长的时间来达到其正确的天然构象。即使以快速(纳秒或皮秒)速率采样构象,也是如此。 “悖论”是大多数小蛋白质在毫秒或甚至微秒的时间尺度上自发折叠。这个悖论是蛋白质结构预测的计算方法的核心。

由于Cueball精神上翻过折叠纸制造起重机的假设过程,他想知道他是否被允许“剪切”纸张以使更复杂的折叠可用。在折纸中,纯粹主义者[1]认为如果你剪纸或使用一张以上的纸张就是作弊,这就是为什么Cueball在他们正在讨论的假想练习中问他是否“被允许”这样做。

梅根回答“如果你可以折叠蛋白酶;”这些蛋白质的作用是通常以非常特定的方式分解(即“切割”)其他蛋白质。以这种方式,蛋白酶类似于非常专业的剪刀,所以梅根实际上说:“如果你可以折叠自己的剪刀,你可以做削减。”当然,当试图预测蛋白质A的性质中的折叠轨迹,并且允许在该过程中进行切割时,人们假设切割蛋白质A的蛋白酶已经折叠并且起作用。换句话说,在折叠时进行切割实际上可能会使过程变得更复杂,而不是更少,因为现在您还必须考虑切割酶的折叠方式。

标题文本是指折纸中折叠鸟的结果。通过拉动尾部,头部将向前和向下移动。然而,由于这个笑话是关于折叠蛋白质,所以这个想法被推断为包括折叠的蛋白质。 C-末端(蛋白质链的末端),在这种情况下类似于尾巴,如果“拉”将导致产生的空腔或隧道挤压,就像拉结一样会做同样的事情。

[email protected]([email protected])是一个分布式计算项目,旨在模拟蛋白质折叠用于研究目的。该项目不是使用超级计算机进行计算的传统模型,而是使用个人计算机网络的空闲处理能力,以实现巨大的计算能力。个人可以通过安装[email protected]软件加入项目(还有一个可以使用谷歌浏览器运行的网络版),然后可以跟踪他们对项目的贡献。个人会员可以团结一致,排行榜衡量团队和个人贡献。请注意,大多数现代计算机不会像旧计算机那样“浪费”计算时间。它们在低使用率时动态降低时钟速度和其他功耗。如果你捐出电脑时间,你可能也会以电费的形式向这项事业捐赠一些钱。许多人认为这比通过信用卡捐赠更有趣,方便和有效。

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Categories