Docking@Home – Planet 3DNow! Distributed Computing Wiki

Steckbrief
Kategorie:	Biologie & Medizin
Betreiber:	University of Delaware
Nationalität:	USA
Start:	September 2006
Status:	Beta
Checkpoints:	Ja
Webseite:	docking.cis.udel.edu
Anmelde-URL:	http://docking.cis.udel.edu/
Clients
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Planet 3DNow! Teamstatistik
Platzierung Planet 3DNow!: (powered by BOINCstats)

Docking@Home ist ein US-amerikanisches Projekt, das die Bindung von Molekülen an Proteine simuliert. Ziel ist es, auf diese Weise neue Medikamente am Computer zu designen.

Projektbeschreibung

Docking@Home ist ein Projekt, das sich mit der so genannten Protein-Liganden-Problematik befasst. Bei der Suche nach neuen Medikamenten wird immer häufiger auf die Hilfe von Computerberechnungen zurückgegriffen. Medizinisch aktive Substanzen wirken normalerweise durch deren Eigenschaft der selektiven Bindung an bestimmte Proteine in unserem Körper. Um dies zu verdeutlichen, ein Beispiel aus der Hausapotheke: Das Aspirin.

Aspirin, besser gesagt der Wirkstoff ASS (Acetylsalicylsäure) ist in der Lage an das Enzym COX-1 und COX-2 zu binden. Nur bindet es nicht irgendwo an diesen beiden Proteinen, sondern genau in deren aktivem Zentrum. Enzyme haben meist ein solches aktives Zentrum, genau dort findet die chemische Reaktion statt, die das Enzym ausmacht. Bindet nun ein Fremdstoff, wie in diesem Fall Aspirin, an dieses aktive Zentrum, kann die Funktion des Enzyms stark gestört bzw. sogar komplett inhibiert sein. Im Falle von Aspirin ist das eine gewünschte Störung der Enzyme, da COX-1 und COX-2 in der Blutgerinnung und Schmelzentstehung beteiligt sind. Inhibiert man die Funktion der Enzyme, kann man also die Blutgerinnung beeinflussen (wichtig z.B. bei Menschen mit Herzinfarktrisiko) bzw. die Schmerzbildung (wirkt also als Schmerzmittel/Analgetika).

Die Wirkung eines Medikaments beruht also auf der Bindung eines Moleküls an ein Protein. Docking@Home versucht nun, dieses "Docking" eines Moleküls an ein Zielprotein zu simulieren. Ziel ist es, ein mögliches Medikament am Computer zu designen. Man berechnet sich also gezielt einen passenden "Schlüssel" (zu berechnendes Molekül) zum bestehenden "Schloss" (Zielprotein).

Eine solche "in silico"-Berechnung von potenziellen Medikamenten ist allerdings sehr aufwendig und bedarf enormer Rechenkapazitäten. Docking@Home versucht, dies über das BOINC-Framework zu erreichen.

Erfolge des Projekts

Eine Übersicht der Veröffentlichungen von Docking@Home gibt es auf der projekteigenen Seite Docking@Home Project Papers.

Dieser Abschnitt ist ausbaufähig. Falls dir weitere nennenswerte Erfolge des Projekts bekannt sind, kannst du sie hier eintragen.

Planet 3DNow!

Planet 3DNow! nimmt seit dem 03.09.2008 mit einem eigenen Team an Docking@Home teil.

Docking@Home war im Juni 2009 Projekt des Monats.

Am 5. Juli 2009 startete Planet 3DNow! nach Abstimmung der User ein Race auf den 1. Platz in der Team-Wertung von Docking@home. Dieses Ziel konnte am 30. Juli schließlich erreicht werden. ^[1]

Am 13. Januar 2011 erreichte das Team den Meilenstein von 100 Millionen Credits bei diesem Projekt. Auf Platz 1 liegend hat das Team derzeit 293 Mitglieder.

Teilnahme

Das Projekt wird über die BOINC-Plattform betrieben. Die Anmelde-URL lautet: http://docking.cis.udel.edu/

Die Größe einer Work-Unit beim Download beträgt 1,13 MB. Die Größe eines Uploads beträgt in etwa 200 KB.

Besonderheiten

Es kann vorkommen, dass ständig auf die Festplatte zugegriffen wird. Dies liegt an den Checkpoints. Das Problem ist bekannt und es wird daran gearbeitet.
Das Quorum beträgt 1. Eine Work-Unit muss somit nur von einem Rechner erfolgreich berechnet werden.
Die Deadline der Work-Units beträgt im Moment 8 Tage. Work-Units, die bis zu diesem Zeitpunkt nicht erfolgreich berechnet wieder abgegeben werden, werden nicht akzeptiert.
Das Projekt profitiert nicht von 64 Bit. Unter 64-Bit-Betriebssystemen wird auch die 32-Bit-Anwendung genutzt.