Compute Cluster
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Compute-Cluster stellt für den Lehrstuhl T38 des Physik-Departments der TU München seit der Inbetriebnahme das zentrale Gerät zur Durchführung von Forschungsarbeiten dar. Der Compute-Cluster wurde in den ersten drei Jahren des Betriebes und wird genutzt, um Simulationsstudien an Biomolekülen (zentrales Forschungsthema des Lehrstuhls) durchzuführen und erreicht durch die beträchtliche Anzahl an Nutzern (ca. 15-20 Postdoktoranden, Doktoranden, Master- und Bachelorstudenten) eine durchgehend hohe Auslastung (selten unter 50%, praktisch nie „idle“). Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte, die durch weitere Drittmitteleinwerbungen finanziert werden, wurden in den Jahren seit der Inbetriebnahme Simulationsstudien zur Reparatur von DNA (im Rahmen unserer Beteiligung am SFB 749), zur gekoppelten Faltung und Bindung von Peptiden an Proteine (Beteiligung am SFB 1035) und zur Wirkung von externen Kräften auf Proteine (Beteiligung am SFB863) durchgeführt. Die Simulationsstudien haben zu vielen neuen Erkenntnissen beigetragen. Darüber hinaus wurde der Compute-Cluster umfangreich genutzt, um unsere Methodenentwicklungen im Bereich der Computer-gestützten Vorhersage von Protein-Protein-Wechselwirkungen (gefördert durch DFG) und von RNA-Protein-Wechselwirkungen und Proteindynamik voranzutreiben (gefördert durch DFG). Im Rahmen von Forschungsarbeiten, die durch den Exzellenzcluster CIPSM (Center of Integrated Protein Science Munich) gefördert werden, wurde der Compute-Cluster auch für die Vorhersage der Bindegeometrie von Protein-Peptid-Wechselwirkungen genutzt. Diese Fortschritte wurden in unseren WEB-basierten Biomolekül-Docking-Service „ATTRACT“ (www.attract.ph.tum.de) integriert. Vom Lehrstuhl für medizinische Biophysik (Prof. F. Pfeiffer) am Physik-Department wurde der Compute-Cluster für die Bildverarbeitung von Röntgenphasenkontrastaufnahmen und bei der Weiterentwicklung dieses Verfahrens genutzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Efficient inclusion of receptor flexibility in gridbased protein-ligand docking. Journal of Computational Chemistry, 2011, 32, 3433-3439
Leis, Simon and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/jcc.21923) - Multiple molecular architectures of the eye lens chaperone αB-crystallin elucidated by a triple hybrid approach. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, 108, pp. 20491-20496
Braun, N. and Zacharias, M. and Peschek, J. and Kastenmuller, A. and Zou, J. and Hanzlik, M. and Haslbeck, M. and Rappsilber, J. and Buchner, J. and Weinkauf, S.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1111014108) - ATTRACT-EM: A New Method for the Computational Assembly of Large Molecular Machines Using Cryo-EM Maps. PLoS ONE, 2012, 7, pp. e49733
de Vries, Sjoerd J. and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049733) - Protein-{DNA} docking with a coarsegrained force field. BMC Bioinformatics, 2012, 13, 228-235
Setny, Piotr and Bahadur, Ranjit and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1186/1471-2105-13-228) - ReFlexIn: A Flexible Receptor Protein-Ligand Docking Scheme Evaluated on HIV-1 Protease. PLoS ONE, 2012, 7, pp. e48008
Leis, Simon and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048008) - Dipeptides promote folding and peptide binding of MHC class I molecules. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110, 15383-15388
Saini, S. K. and Ostermeir, K. and Ramnarayan, V. R. and Schuster, H. and Zacharias, M. and Springer, S.
- Influence of 8-Oxoguanosine on the Fine Structure of DNA Studied with Biasing-Potential Replica Exchange Simulations. Biophysical Journal, Mar, 2013, 104, 1089-1097
Kara, Mahmut and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bpj.2013.01.032) - Hamiltonian replica-exchange simulations with adaptive biasing of peptide backbone and side chain dihedral angles. J Comput Chem, Jan, 2014, 35, 150-158
Ostermeir, Katja and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/jcc.23476) - Protein-ligand docking using Hamiltonian replica exchange simulations with soft core potentials. J Chem Inf Model, 2014, 54, 1669–1675
Luitz, Manuel and Zacharias, Martin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ci500296f)
