Rosetta@home
ここでは、Baker研究室内のアラインメントプログラム「K*sync」が相同配列のグループを生成し、これらのそれぞれがロゼッタde novo法によってモデル化され、デコイ(可能性のある構造)が生成される。 最終的な構造予測は、低分解能ロゼッタエネルギー関数によって決定された最も低いエネルギーのモデルを取ることによって選択される。 検出された構造的相同性を持たないドメインについては、生成されたデコイのセットから最も低いエネルギーモデルを最終的な予測値として選択するde novoプロトコルに従う。 これらのドメイン予測を連結して、タンパク質内のドメイン間、三次レベルの相互作用を調査する。 最後に、モンテカルロ構造探索プロトコルを用いて側鎖の寄与をモデル化する。
CASP8では、Rosettaの高分解能全原子精密化法を使用するようにRobettaが拡張されたが、これがないためにCASP7のRosetta@homeネットワークよりも精度が低いと言われていた。CASP11では、GREMLINと呼ばれる関連タンパク質の残基の共進化によるタンパク質コンタクトマップ(英語版)を予測する方法が追加され、より多くのde novoフォールドの成功を可能にした。
与えられたタンパク質の構造予測の重複を避けるために、各ワークユニットはランダムなシード番号 (英語版) で初期化される。これにより、各予測は、タンパク質のエネルギー地形に沿って下降するユニークな軌跡を得ることができる。Rosetta@home からのタンパク質構造予測は、与えられたタンパク質のエネルギーランドスケープにおけるグローバルな最小値の近似値である。このグローバルな最小値は、タンパク質の最もエネルギー的に有利なコンフォメーション、すなわちネイティブな状態 (英語版) を表す。
Rosetta@home グラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)の主な機能は、シミュレーションされたタンパク質の折り畳みプロセス中の現在のワークユニットの進行状況を表示するスクリーンセーバーである。スクリーンセーバーには次が表示される:
タンパク質の構造 (左上) ターゲットとなるタンパク質が、最も低いエネルギーの構造を求めて様々な形状(コンフォーメーション)に変化している様子 (中央上) 最近の構造 (右上) 現在の最も低いエネルギーの構造 (その下) すでに決定されている場合は真の構造
グラフ (中央) 受け入れられたモデルの熱力学的自由エネルギーのグラフ (右端) 受け入れたモデルとネイティブモデルの構造的な類似性を示す、受け入れたモデルの二乗平均平方根誤差(RMSD) (英語版) のグラフ (その下) 受け入れられたモデルのエネルギーグラフの右側とRMSDグラフの下には、これら2つの関数の結果を用いて、モデルの改良が進むにつれて、エネルギー対RMSDのプロット