DTU Kemi - Peter Fristrup og Christian Adam Olsen bruger computere og syntesekemi for at blive klogere på to ukendte medlemmer af enzymgruppen SIRT 1-7.  Foto Mikal Schlosser

Enzymforskning med grafikkort

tirsdag 14 okt 14
|

Kontakt

Peter Fristrup
Tidligere ansat
DTU Kemi

Støttet af Lundbeck

Projektet ’In Silico, Prediction of the Substrate Specificity of Sirtuins in Combination with Chemical Synthesis and Biochemical Profiling’, er støttet med 1,25 mio. kr. af Lundbeckfonden til en ph.d.-stilling og 100.000 kr. af Carlsbergfondet til indkøb af grafikkort og medfinansieret af DTU Kemi.
Forskere fra DTU Kemi prøver at trænge ind i den menneskelige organismes motorrum ved at undersøge en gruppe enzymer med computermodellering og eksperimenter.

Af Marianne Vang Ryde

To forskere vil undersøge enzymer, der måske kan bruges i kræftbehandlingen. Normalt ville sådan et projekt starte i laboratoriet, men denne gang vil de to forskere lade en computer med fire grafikkort – en drøm for enhver gamer – komme med idéer til, hvordan enzymerne er opbygget. Først bagefter går de i laboratoriet for at efterprøve de computergenererede hypoteser. Projektet, der måske kan føre til nye lægemidler, er støttet af Lundbeckfonden.

Der findes en klasse af enzymer kaldet sirtuiner (SIRT 1-7), som er interessante, fordi man mener, at de spiller en rolle i stofskiftet og reguleringen af vores gener. Derfor kan de blandt andet være relevante i kampen mod kræft. Nogle af enzymerne medvirker til, at de rigtige gener i DNA-strengen aflæses på det rigtige tidspunkt – men deres præcise struktur og funktion, kender men endnu ikke. Det skal ph.d.-projektet, som er forankret på DTU Kemi, forsøge at ændre på.

Projektet er formuleret af lektor Peter Fristrup i DTU Kemi og professor Christian Adam Olsen, der i foråret flyttede fra DTU Kemi til Center for Biopharmaceuticals på Københavns Universitet. De to forskere har tidligere samarbejdet på den måde, at de brugte computermodellering til at forklare eksperimentelle observationer.

Nu vender de den fremgangsmåde på hovedet og begynder med at generere idéer og hypoteser ved hjælp af computeren for derefter at validere dem ved hjælp af kemisk syntese og enzymologi.

”Vi vil undersøge processer, der foregår helt inde i cellernes kontrolrum, for at fastslå, hvilke molekyler der omsættes af hvilke enzymer. Den grundlæggende viden, vi når frem til, vil forhåbentlig kunne bruges aktivt i forbindelse med design af nye lægemidler,” siger Christian Adam Olsen, der arbejder med organisk syntesekemi og kemisk biologi.

Grafikkort til forskning
En stor del af computerkraften skal komme fra grafikkort, som egentlig er udviklet til computerspil.

”Grafikkort er blevet utrolig hurtige og billige, netop fordi de bruges i den populære spilindustri. Og vi regner med, at de vil egne sig godt til den helt specifikke type af modellering, vi vil lave,” siger Peter Fristrup, som er modelleringseksperten i teamet.

I øjeblikket tester han en maskine med hele fire grafikkort. Den kommer til at bruge 800 watt, hvilket lyder af meget, men det er kun ca. en tiendedel af, hvad en klynge af traditionelle computere med en tilsvarende ydelse ville bruge.

Han og Christian har også fundet den helt rigtige ph.d.-studerende til udfordringen.

”Vi skulle bruge lidt af en multikunstner, der både kan lave de komplicerede computerberegninger og gå i laboratoriet med en viden om organisk syntese og biokemiske reaktioner. Det er ikke så almindeligt, men det er lykkedes os at finde en portugisisk pige, Rita Colaço, som starter 1. november,” fortæller Peter Fristrup.

Få mere at vide
Peter Fristrup, lektor, DTU Kemi, pf@kemi.dtu.dk
Christian A. Olsen, professor, Københavns Universitet, cao@sund.ku.dk