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《自然 通讯》 成果 ！校级计算平台助力降胆固醇药物研发 ( 2021 年 02 月 16 日 )
他汀类化合物是目前临床应用中十分重要的降胆固醇药物, 通过特异性抑制胆固醇合成途径限速步骤中的HMG-CoA还原酶，降低胆固醇的合成水平。洛伐他汀连续多年销售额超百亿美元，是防治动脉粥样硬化和心血管疾病的有效药物。
近日，上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室邓子新院士团队基于交大校级计算平台开展计算模拟，解析了洛伐他汀合成机器的三维结构，深入推动次生代谢巨型合酶的结构研究，为衍生新型他汀类药物提供蛋白结构基础。相关研究成果“洛伐他汀生物合成的结构基础”（Structural basis for the biosynthesis of lovastatin）发表在Nature Communications杂志上。
计算平台，精准解析。LovC在洛伐他汀合成过程中起关键性 “把关” 功能。研究团队以LovBC复合物的冷冻电镜密度图为基础，通过计算平台提供的强大计算能力对接模拟实验，精确解析LovB-LovC之间的相互作用界面。
冷冻电镜解析依赖于GPU来加速图像处理、重建高分子结构。通过GPU 并行加速，实现蛋白颗粒的分组、结构重构以及结果优化。上海交大校级计算平台的8台NVIDIA DGX-2强大的GPU和卡间互联可以高效能地处理超大规模的冷冻电镜解析任务。整个模拟实验过程通过对双界面的点突变实验及突变后正确底物DML消失的观察，首次在蛋白质结构层面论证LovBC复合物完整催化腔体对终产物正确合成的必要性。
学科融合，助推科研。计算团队推出的容器服务平台和可视化平台（HPC Studio）提供了方便快捷的科研环境管理和数据可视化支持，极大地缩短了科研周期。随着理工和医学领域交叉研究的积极推进，计算团队也相应配备了优秀的超算领域人才、人工智能领域人才和生物信息领域人才。通过不同领域人才的交叉合作，极大提高了校级计算平台在理工和医学领域交叉方向的计算服务水平。
计算服务团队程盛淦老师为本研究提供了技术服务支持。为邓子新院士团队提供定制化容器方案，帮助其快速构建计算环境，协助团队通过可视化平台分析和处理实验结果。
未来校级计算平台将继续贯彻学科融合理念，助力交大科研再攀新高峰！