Supercomputed proteinsIn a series o

Supercomputed proteins

In a series of linked projects, researchers used the National Science Foundation-supported Ranger supercomputer at the Texas Advanced Computing Center and Energy Laboratory's Red Mesa system to simulate the world of enzymes. The researchers explored enzymes from the prodigiously plant-digesting fungus Trichoderma reesei and the cellulose-eating bacteria Clostridium thermocellum. Both of these organisms are effective at converting biomass to energy, though they use different strategies.

"Nature cleverly designed machinery for single-cell organisms to locate cellulose, then secrete large enzyme complexes that hold the cells near biomass while the enzymes degrade it," Beckham said.

The bacteria forms scaffolds for its enzymes, which work together to break apart the plant. The fungal enzymes, on the other hand, are not tethered to a large complex, but act independently.

It isn't clear how the enzyme scaffolds form, so the researchers created a computational model of the active molecules and set them into motion in a virtual environment. Contrary to expectations, the larger, slower-moving enzymes lingered near the scaffold longer, allowing them to bind to the frame more frequently; the smaller ones moved faster and more freely through the solution, but bound less often.

The results of the study, led by NREL researchers Yannick Bomble and Mike Crowley, were reported in the Journal of Biological Chemistry in February 2011. The insights are being used in the creation of designer enzymes to make biomass conversion faster, more efficient and less expensive.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โปรตีน supercomputedในชุดของการเชื่อมโยงโครงการ นักวิจัยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เจ้าหน้าที่สนับสนุนมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่ศูนย์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงเท็กซัสและพลังงานปฏิบัติระบบแห้งสีแดงเพื่อจำลองโลกของเอนไซม์ นักวิจัยสำรวจเอนไซม์จาก prodigiously พืช digesting เชื้อรา Trichoderma reesei และกินเซลลูโลสแบคทีเรียเชื้อ Clostridium thermocellum ทั้งของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการแปลงชีวมวลไปเป็นพลังงาน แม้ว่าพวกเขาใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกันเบคแฮมกล่าวว่า "ธรรมชาติคำนึงการออกแบบเครื่องจักรสำหรับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเพื่อค้นหาเซลลูโลส แล้วหลั่งเอนไซม์ขนาดใหญ่คอมเพล็กซ์ที่เซลล์ใกล้ชีวมวลในขณะที่เอนไซม์ย่อยสลายได้แบคทีเรียใช้ scaffolds สำหรับของเอนไซม์ การทำงานร่วมกันเพื่อทลายโรงงาน เอนไซม์เชื้อรา ในทางกลับกัน มีไม่ทุกการคอมเพล็กซ์ขนาดใหญ่ ได้ดำเนินการอย่างอิสระไม่ชัดเจนว่าเอนไซม์นี้ scaffolds ฟอร์ม เพื่อให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณของโมเลกุลใช้งานอยู่ และตั้งค่าในการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมเสมือน ขัดกับความคาดหวัง เอนไซม์ ย้ายช้าใหญ่อวลอยู่ใกล้นั่งร้านยาว ทำให้ผูกกับเฟรมบ่อย คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้น และมากขึ้นได้อย่างอิสระผ่านการแก้ปัญหา แต่ผูกมักน้อยมีรายงานผลของการศึกษา นำ โดยนักวิจัย NREL Yannick Bomble และ Mike Crowley ในสมุดรายวันของชีวภาพวิชาเคมีใน 2011 กุมภาพันธ์ มีการใช้ข้อมูลเชิงลึกในการสร้างเอนไซม์ออกจะทำให้ชีวมวลแปลงเร็ว มีประสิทธิภาพมากขึ้น และแพง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Supercomputed โปรตีนในชุดของโครงการที่เชื่อมโยงนักวิจัยได้ใช้เรนเจอร์มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้รับการสนับสนุนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เท็กซัสขั้นสูงศูนย์คอมพิวเตอร์และระบบสีแดงเมซ่าของห้องปฏิบัติการพลังงานเพื่อจำลองโลกของเอนไซม์ นักวิจัยสำรวจเอนไซม์จากเชื้อราพืชย่อยมโหฬารเชื้อรา Trichoderma reesei และแบคทีเรียเซลลูโลสกิน Clostridium thermocellum ทั้งสองมีชีวิตเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานชีวมวลพลังงานแม้ว่าพวกเขาจะใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกัน. "ธรรมชาติออกแบบมาอย่างชาญฉลาดเครื่องจักรมีชีวิตเซลล์เดียวที่จะหาเซลลูโลสแล้วหลั่งเอนไซม์คอมเพล็กซ์ขนาดใหญ่ที่ถือเซลล์ใกล้ชีวมวลในขณะที่เอนไซม์ที่ย่อยสลายมัน" เบ็คแฮมกล่าวว่า. แบคทีเรียรูปแบบโครงสำหรับเอนไซม์ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อสลายพืช เอนไซม์เชื้อราบนมืออื่น ๆ ที่ไม่ได้ผูกติดอยู่กับความซับซ้อนขนาดใหญ่ แต่ทำหน้าที่เป็นอิสระ. ไม่เป็นที่ชัดเจนว่าเอนไซม์รูปแบบโครงเพื่อให้นักวิจัยสร้างแบบจำลองการคำนวณของโมเลกุลที่ใช้งานอยู่และพวกเขาตั้งในการเคลื่อนไหวใน สภาพแวดล้อมเสมือนจริง ตรงกันข้ามกับความคาดหวังที่มีขนาดใหญ่, เอนไซม์เคลื่อนไหวช้าอ้อยอิ่งใกล้นั่งร้านอีกต่อไปช่วยให้พวกเขาที่จะผูกกับกรอบบ่อย; คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้นและมากขึ้นอย่างอิสระผ่านการแก้ปัญหา แต่ผูกพันมักจะน้อย. ผลการศึกษานำโดยนักวิจัย NREL Yannick Bomble และไมค์ลี่ย์ได้รับรายงานในวารสารทางชีวภาพเคมีในเดือนกุมภาพันธ์ 2011 ข้อมูลเชิงลึกที่มีการใช้ ในการสร้างเอนไซม์ที่ออกแบบเพื่อให้การแปลงชีวมวลได้เร็วขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและราคาไม่แพง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

supercomputed โปรตีน

ในชุดของโครงการเชื่อมโยงนักวิจัยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สนับสนุนมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติเรนเจอร์เท็กซัสศูนย์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงและระบบพลังงานปฏิบัติการเมซาแดงเพื่อจำลองโลกของเอนไซม์นักวิจัยได้ศึกษาเอนไซม์จากเชื้อรา Trichoderma reesei ย่อยทั้งพืชและแบคทีเรียกินเซลลูโลส Clostridium thermocellum . ทั้งของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานชีวมวล แต่พวกเขาใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกัน

" ธรรมชาติออกแบบอย่างชาญฉลาดเครื่องจักรสำหรับสัตว์เซลล์เดียวเพื่อค้นหาเซลลูโลสแล้วหลั่งเอนไซม์เชิงซ้อนขนาดใหญ่ที่ถือเซลล์ใกล้ชีวมวลในขณะที่เอนไซม์ทำให้มัน , " เบ็คแฮมกล่าวว่า

แบคทีเรียรูปแบบโครงของเอนไซม์ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อแยกพืช เอนไซม์จากเชื้อราบนมืออื่น ๆที่ไม่ใช่ล่าม ต้องการที่ซับซ้อนมาก แต่ทำเอง

มันไม่ได้ชัดเจนว่าเอนไซม์นั่งร้านแบบฟอร์มดังนั้น นักวิจัยสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของโมเลกุลที่ใช้งานและตั้งค่าในการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมที่เสมือนจริง ขัดกับความคาดหวัง , ขนาดใหญ่ , ช้าย้ายเอนไซม์อยู่ใกล้ห้างอีกต่อไป ช่วยให้พวกเขาผูกกับกรอบบ่อย ; คนเล็กย้ายได้เร็วขึ้นและมากขึ้นอย่างอิสระผ่านสารละลาย แต่ผูกไว้บ่อย ๆ

ผลการศึกษานักวิจัยนำโดย nrel ยันนิก bomble และไมค์ คราวลี่ย์ ได้รายงานในวารสารเคมีชีวภาพในเดือนกุมภาพันธ์ 2554 ข้อมูลเชิงลึกที่ถูกใช้ในการสร้างเอนไซม์ที่ทำให้การแปลงชีวมวลออกแบบได้เร็วขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและราคาไม่แพง