Folding@home
既知のがんの半分以上は、細胞周期を制御し、DNAが損傷した場合に細胞死のシグナルを出す、すべての細胞に存在するがん抑制タンパク質であるp53の突然変異が関与している。 p53の特定の変異は、これらの機能を破壊し、異常な細胞の成長を抑制せずに継続させ、結果として腫瘍を発生させる。 これらの突然変異の解析は、p53関連の癌の根本原因を説明するのに役立つ。 2004年には、Folding@homeを使用して、水の全原子シミュレーションにおけるp53のタンパク質二量体のリフォールディングの最初の分子動力学研究を行った。 このシミュレーションの結果は実験結果と一致し、以前は得られなかった二量体のリフォールディングについての洞察が得られた。 これは、分散型計算機プロジェクトによるがんに関する初の査読付き論文となった。 翌年、Folding@homeは、特定のタンパク質の安定性に重要なアミノ酸を特定する新しい方法を開発し、p53の変異の研究に使用した。 この方法は、がんを促進する突然変異を特定することに成功し、他の方法では実験的に測定することができなかった特定の突然変異の影響を決定することができた。
Folding@homeは、高分子クラウディングした化学的ストレスの多い環境下で、他のタンパク質のフォールディングを助けることで、細胞の生存に不可欠な役割を果たす熱ショックタンパク質であるタンパク質のシャペロンの研究にも使用されている。 急速に成長する癌細胞は特定のシャペロンに依存しており、いくつかのシャペロンは化学療法の抵抗性に重要な役割を果たしている。 これらの特定のシャペロンを阻害することは、効率的な化学療法薬の開発や、がんの広がりを抑えるための潜在的な作用機序と考えられている。
2015年7月、Android 4.4 KitKat以降を搭載した端末を対象としたAndroid携帯電話向けのクライアントがGoogle Playで公開された。 その後、2018年2月16日、ソニーと共同で提供していたAndroidクライアントがGoogle Playから削除された。将来的にはオープンソースの代替版を提供する計画が発表された。
ユーザー側のFolding@homeソフトウェアは、ワークユニット、コア、クライアントという3つの主要なコンポーネントから構成されている。
Folding@home(フォールディング・アット・ホーム、FAH、F@hとも呼ばれる)は、タンパク質の動的なふるまいをシミュレートすることで、科学者が様々な疾患に対する新しい治療法を開発できるよう支援することを目的とした分散コンピューティングプロジェクトである。
これにはタンパク質のフォールディングやタンパク質の動きのプロセスが含まれており、ボランティアのパソコン上で実行される分子動力学シミュレーションに依存している。Folding@homeは、2000年10月1日にビジェイ・パンデ教授の指揮のもと、スタンフォード大学で発足した。2019年以降は、セントルイス・ワシントン大学医学部に拠点を置き、パンデ教授の元教え子であるグレッグ・ボーマン博士が指揮している。
このプロジェクトは、分散コンピューティングや科学研究を行うために、グラフィックス処理装置(GPU)、中央処理装置(CPU)、Raspberry PiのようなARMプロセッサを利用する。このプロジェクトでは、従来のコンピューティング手法からパラダイムシフトした統計的シミュレーション手法を採用している。
V7クライアントは、Folding@homeクライアントソフトの第7世代となる最新版で、Windows、macOS、Linux OS用の以前のクライアントを全面的に書き換え、統一化したものである。 2012年3月22日にリリースされたV7は、以前のクライアントと同様に、バックグラウンドでFolding@homeを非常に低い優先度で動作させることができ、他のアプリケーションが必要に応じてCPUリソースを使用できるようになっている。 それは、インストール、起動、操作が初心者にとってよりユーザーフレンドリーになるように設計されており、以前のクライアントよりも研究者に科学的な柔軟性を提供している。 V7では、Tracを使用してバグチケットを管理し、ユーザが開発プロセスを見てフィードバックを提供できるようにしている。
V7は、マルチコアに対応した1個のCPUスロットと、対応GPUごとにGPUスロットを設け、複数のCPUコアを利用するように設計された。