Neue Disziplin für Paddler: Proteine falten
Die Junkers-Paddelgemeinschaft hat eine neue Disziplin in ihr Sportprogramm aufgenommen: Proteinfolding. Seit vier Wochen lassen Mitglieder ihre Computer für die Wissenschaft laufen und Forschen zu helfen, die Proteinstrukturen des Corona-Virus SARS-CoV-2 zu modellieren und mögliche Behandlungsansätze durchzurechnen. Beim Projekt Projekt rosetta@home behauptet sich das Team Junkers-Paddler derzeit auf Platz 596 von weltweit 10000 Teilnehmern, bei folding@home kommt es Stand heute auf Platz 11945 von 252437.
Proteine spielen eine zentrale Rolle, um Impfstoffe gegen Covid-19 zu entwickeln. Gelänge es beispielsweise, das Bindungsprotein zu knacken, mit dem der Virus an die Zellen andockt, um in sie einzudringen und sich in diesen zu vermehren, könnte zumindest der Krankheitsverlauf gebremst werden. Doch dazu muss man wissen, wie genau die betreffenden Proteine aussehen.
Deren Aufbau zu ermitteln, ist längst keine größere Herausforderung. Ganz anders sieht es aus, wenn die Form von Proteinen beschrieben werden soll. Proteine funktionieren nur, wenn sie sich gefaltet haben. Diese Faltungen lassen sich nur sehr aufwändig durch Beobachtungen ermitteln.
Rosetta@home und folding@home wählen deshalb einen anderen Ansatz. Sie modellieren mögliche Faltungen. Das ist extrem rechenintensiv, denn ein großes Protein hat theoretisch mehr Faltungsmöglichkeiten als Atome im Weltall vermutet werden.
Die Kraft der Masse
Diese Berechnungen könnten man auf Supercomputern laufen lassen. Aber die sind extrem teuer und die Rechenkapazitäten sind begrenzt. Die Folding-Projekte setzten deshalb auf die Kraft der Masse: Jeder kann sich von deren Websites Programme herunterladen und mit denen kleine Rechenaufgaben übernehmen. Inzwischen werkeln Millionen Computer an Protein-Faltungen und deren gemeinsame Rechenpower stellt die von Supercomputern in den Schatten. Der Aufwand lohnt. So war die Gestalt des Bindungsproteins schneller berechnet als im Labor ermittelt.
Inzwischen hat sich der Schwerpunkt der Falter verändert. Tausende Forschergruppen weltweit versuchen, Proteine zu modellieren, die SARS-CoV-2 an seinem Tun direkt oder indirekt stören. Solche virtuellen Proteine haben im Vergleich zu realen zwei Vorteile: Sie sind schneller und billiger synthetisiert.
Mitfalten
Wer mitfaltet, leistet einen zwar kleinen, aber wichtigen Beitrag zur Corona-Forschung. Und mass muss kein Gaming-Monster als Computer besitzen, um dabei zu sein. Nahezu jeder Rechner aus den letzten Jahren sollte die Aufgaben bewältigen können, zumal die Programme die Aufgaben entsprechend der Hardware-Ressourcen zuteilen. Und die Junkers Paddelgemeinschaft freut sich natürlich über alle, die sich den Team „Junkers-Paddler“ anschließen.