The tale of a Virtual Research Community in NMR and - PowerPoint PPT Presentation

The ¡tale ¡of ¡a ¡Virtual ¡Research ¡ Community ¡in ¡NMR ¡and ¡structural ¡ Biology ¡ User Forum 2011, Vilnius

A ¡Worldwide ¡e-­‑Infrastucture ¡ ¡ Contract ¡n°: ¡ ¡ RI-­‑261572 ¡ for ¡NMR ¡and ¡structural ¡biology ¡ ¡ Project ¡type: ¡ ¡ CP-­‑CSA ¡ DuraFon: ¡ ¡ ¡ 36 ¡months ¡ Total ¡budget: ¡ 2 ’ 434 ’ 000 ¡€ ¡ Project Coordinator: EC ¡Funding: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 2 ’ 150 ’ 000 ¡€ ¡ Prof. Alexandre M.J.J. Bonvin, Utrecht University, NL a.m.j.j.bonvin@uu.nl The ¡team ¡ ¡ Utrecht ¡University, ¡Bijvoet ¡Center ¡for ¡Biomolecular ¡Research, ¡NL ¡ Johann ¡Wolfgang ¡Goethe ¡Universität ¡Frankfurt ¡a.M., ¡Center ¡for ¡Biomolecular ¡MagneFc ¡Resonance ¡DE ¡ University ¡of ¡Florence, ¡MagneFc ¡Resonance ¡Center, ¡IT ¡ IsFtuto ¡Nazionale ¡di ¡Fisica ¡Nucleare ¡, ¡Padova, ¡IT ¡ Raboud ¡University, ¡Nijmegen, ¡NL ¡ University ¡of ¡Cambridge ¡UK ¡ European ¡Molecular ¡Biology ¡Laboratory, ¡Hamburg, ¡DE ¡ Spronk ¡NMR ¡Consultancy, ¡LT ¡ ¡

The ¡molecular ¡machines ¡ ¡ and ¡network ¡of ¡life ¡

ExploiFng ¡GRID ¡resources ¡in ¡structural ¡biology… ¡ NMR ¡data ¡collecFon ¡and ¡processing ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡SAXS ¡data ¡analysis ¡ # ¡Number ¡of ¡dimensions ¡2 ¡ # ¡INAME ¡1 ¡1H ¡ # ¡INAME ¡2 ¡1H ¡ ¡ ¡12 ¡ ¡ ¡2.137 ¡ ¡ ¡2.387 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2756 ¡2760 ¡0 ¡ ¡ ¡14 ¡ ¡ ¡2.387 ¡ ¡ ¡4.140 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2760 ¡2752 ¡0 ¡ ¡ ¡32 ¡ ¡ ¡1.849 ¡ ¡ ¡4.432 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2259 ¡2257 ¡0 ¡ Data ¡ ¡ ¡36 ¡ ¡ ¡1.849 ¡ ¡ ¡3.143 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2259 ¡2587 ¡0 ¡ ¡ ¡39 ¡ ¡ ¡1.760 ¡ ¡ ¡4.432 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2260 ¡2257 ¡0 ¡ assign ( resid 501 and name OO ) ¡ ¡40 ¡ ¡ ¡1.760 ¡ ¡ ¡1.849 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2260 ¡2259 ¡0 ¡ ( resid 501 and name Z ) ¡ ¡43 ¡ ¡ ¡1.760 ¡ ¡ ¡3.143 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2260 ¡2587 ¡0 ¡ ( resid 501 and name X ) interpretaFon ¡ ¡ ¡46 ¡ ¡ ¡1.649 ¡ ¡ ¡4.432 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡1.035e+05 ¡ ¡0.00e+00 ¡r ¡ ¡ ¡0 ¡2583 ¡2257 ¡0 ¡ ( resid 501 and name Y ) ¡ ¡47 ¡ ¡ ¡1.649 ¡ ¡ ¡1.849 ¡1 ¡T ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.000e+00 ¡ ¡0.00e+00 ¡-­‑ ¡ ¡ ¡0 ¡2583 ¡2259 ¡0 ¡ ( resid 2 and name CA ) -0.1400 0.15000 assign ( resid 501 and name OO ) ( resid 501 and name Z ) ( resid 501 and name X ) ( resid 501 and name Y ) ( resid 3 and name CA ) -0.0100 0.15000 ComputaFons ¡ Structure, ¡dynamics ¡& ¡interacFons ¡  ¡impact ¡on ¡research ¡and ¡health: ¡ -­‑ ¡origin ¡of ¡disease ¡ ¡-­‑ ¡design ¡of ¡new ¡experiments ¡ ¡ ¡-­‑ ¡drug ¡design ¡… ¡

Main ¡objecFves ¡ Operate ¡and ¡further ¡develop ¡a ¡user-­‑friendly ¡e-­‑Science ¡ • gateway ¡for ¡the ¡NMR ¡and ¡SAXS ¡communiFes ¡ Establish ¡a ¡virtual ¡research ¡pla[orm ¡for ¡(interacFon ¡with) ¡ • the ¡user ¡community ¡ Provide ¡support ¡to ¡so^ware ¡developers, ¡users ¡and ¡other ¡e-­‑ • Infrastructure ¡projects ¡ ¡ Foster ¡the ¡adopFon ¡and ¡use ¡of ¡e-­‑Infrastructure ¡in ¡a ¡wide ¡ • range ¡of ¡flanking ¡disciplines ¡within ¡the ¡life ¡sciences ¡ Operate ¡and ¡consolidate ¡the ¡eNMR ¡Grid ¡infrastructure ¡and ¡ • to ¡extend ¡it ¡to ¡interoperate ¡with ¡other ¡worldwide ¡Grid ¡ iniFaFves ¡ Develop ¡a ¡model ¡to ¡ensure ¡sustainability ¡of ¡the ¡project ¡ •

Builds ¡upon ¡the ¡eNMR ¡project ¡ “Deploying ¡and ¡unifying ¡the ¡NMR ¡e-­‑Infrastructure ¡in ¡System ¡Biology” ¡ www.e-nmr.eu e-NMR allows researchers to enjoy all of the benef"its of bio-NMR with only minimal efforts for the set-up of data analysis & calculations. The e-NMR web portal is accessible through the web and exploits GRID technology to provide users with high computational capacity and a secure protocol for access haddock.chem.uu.nl/enmr/eNMR-portal.html The team: Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt a.M., Germany, Center for Biomolecular Magnetic Resonance University of Florence, Magnetic Resonance Center , Italy. Subcontractor: Spronk NMR, Vilnius, Lithuania Utrecht University, The Netherlands- Bijvoet Center for Biomolecular Research. Subcontractor: CNRS Lyon European Bioinformatics Institute, Hinxton, UK Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , Padova, Italy

WeNMR ¡ pla[orm ¡operaFonal ¡and ¡well ¡used! ¡ Largest ¡global ¡VO ¡in ¡the ¡life ¡sciences ¡ • Over ¡280 ¡registered ¡users ¡and ¡growing ¡ • >10000 ¡CPUs ¡ • >500 ¡CPU ¡years ¡over ¡the ¡ ¡last ¡12 ¡months ¡ • ~20% ¡of ¡Life ¡Sciences ¡on ¡the ¡Grid ¡ • User-­‑friendly ¡access ¡to ¡e-­‑Infrastructure ¡via ¡web ¡portals ¡ • www.wenmr.eu

Some ¡usage ¡staFsFcs ¡

The ¡WeNMR ¡philosophy ¡for ¡interacFng ¡with ¡ the ¡Grid ¡ Our ¡policy ¡is ¡to ¡shield ¡as ¡much ¡as ¡possible ¡the ¡end ¡user ¡ • from ¡the ¡Grid ¡and ¡all ¡middleware ¡related ¡issues ¡and ¡ commands. ¡ For ¡this, ¡we ¡chose ¡to ¡develop ¡mainly ¡web ¡portal ¡providing ¡ • “protocolized” ¡access ¡to ¡the ¡Grid ¡ To ¡facilitate ¡operaFon, ¡we ¡use ¡when ¡possible ¡robot ¡ • cerFficates ¡ Experienced ¡users ¡can ¡sFll ¡interact ¡directly ¡with ¡the ¡Grid ¡via ¡ • UI ¡(and ¡we ¡provide ¡“ready-­‑to-­‑go” ¡customized ¡UI ¡ distribuFons ¡(MILU) ¡for ¡download ¡

The ¡WeNMR ¡service ¡portal ¡

Data-­‑driven ¡HADDOCKing ¡ NMR titrations NMR crosssaturation mutagenesis Cross-linking HADDOCK High Ambiguity Driven DOCKing x y z j i ( 1 H/D exchange " % 6 $ ' N a N a t o t o ms N resB N r Nat o t o ms 1 eff = ! ! ! d iAB $ ' $ ' d mn k 6 # & m i A i A = 1 k = 1 n k = 1 Other sources e.g. SAXS, cryoEM Bioinformatic predictions EFRGSFSHL NMR anisotropy data EFKGAFQHV EFKVSWNHM LFRLTWHHV IYANKWAHV EFEPSYPHI RDCs, para-restraints, diffusion anisotropy Dominguez, Boelens & Bonvin. JACS 125, 173 (2003).

HADDOCK ¡world ¡map ¡

User ¡friendly ¡easy ¡interface ¡ ~ 1400 registered users > 15500 served runs since June 2008 ~ 7.5% on the GRID

What ¡is ¡happening ¡behind ¡the ¡scene? ¡

The ¡HADDOCK ¡PDB ¡structure ¡gallery ¡ 74 entries – Nov. 2010 Image collage from http://www.pdb.org

The ¡User ¡Community ¡

The ¡User ¡community ¡ The ¡project ¡leverages ¡on ¡ EU-­‑NMR ¡(FP6), ¡EAST-­‑ NMR, ¡and ¡BioNMR ¡(FP7) ¡ Research ¡Infrastructures ¡ projects ¡to ¡enlarge ¡its ¡ 300 ¡ users ¡basis ¡ 280 ¡ enmr ¡VO ¡members ¡ 260 ¡ Linked ¡to ¡Instruct ¡(ESFRI) 240 ¡ 220 ¡ To ¡date: ¡>280 ¡VO ¡members, ¡ ¡ 200 ¡ >14% ¡outside ¡Europe ¡ 180 ¡ Jul-­‑10 ¡ Sep-­‑10 ¡ Nov-­‑10 ¡ Jan-­‑11 ¡ Mar-­‑11 ¡

The ¡User ¡community ¡over ¡the ¡last ¡3 ¡years ¡

The ¡VRC ¡

The ¡VRC ¡portal ¡

The ¡ ¡VRC ¡portal: ¡ ¡ ¡www.wenmr.eu ¡

The ¡VRC ¡and ¡the ¡user ¡community ¡ • Wiki’s ¡ • Online ¡tutorials ¡and ¡instrucFon ¡videos ¡ • Help ¡center ¡ • NMR ¡and ¡SAXS ¡services ¡ • Chat ¡and ¡video ¡conferencing ¡tools ¡ • And ¡much ¡more ¡… ¡