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Centre d’Expérimentation du Calcul
Intensif en Chimie: CECIC
Responsable scientifique : Serge PérezResponsable scientifique : Serge Pérez
Responsable technique : Pierre VattonResponsable technique : Pierre Vatton
Pôle de Chimie CalculatoireCECIC
Méso informatique
Chimie QuantiqueMéca/Dynamique Moléculaire
QSAR/QSPRMatériaux
Bio Informatique...........
Besoins Hardware
Besoins Software
Besoins Connectiques
Besoins Humains
Enseignement/DEA
Spectrométrie de Masse
RMN
Rayons X
Infra Rouge/Raman
RPE, µscopie, Champs proches...
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
LES LES PARTENAIRESPARTENAIRES
Laboratoire de Cristallographie
(UPR 5031)
Laboratoire de Cristallographie
(UPR 5031)
Laboratoire d’EtudesDynamiques et Structurales
de la Sélectivité (LEDSS, UMR 5616)
Laboratoire d’EtudesDynamiques et Structurales
de la Sélectivité (LEDSS, UMR 5616)
Centre de Recherchessur les Macromolécules
Végétales (CERMAV, UPR 5301)
Centre de Recherchessur les Macromolécules
Végétales (CERMAV, UPR 5301)
Laboratoire d’Electro-chimie Organique et de PhotochimieRedox (LEOPR,
UMR 5630)
Laboratoire d’Electro-chimie Organique et de PhotochimieRedox (LEOPR,
UMR 5630)
Département de Pharmacologie
Moléculaire (DPM, EP 811) de l ’UFR de Pharmacie
Département de Pharmacologie
Moléculaire (DPM, EP 811) de l ’UFR de Pharmacie
AXES DE RECHERCHE ETAXES DE RECHERCHE ETLABORATOIRES IMPLIQUESLABORATOIRES IMPLIQUES
Conformations bio-actives(CERMAV,
DPM,LEDSS)
Conformations bio-actives(CERMAV,
DPM,LEDSS)
Chimie Quantique(Cristallographie, LEDSS)
Chimie Quantique(Cristallographie, LEDSS)
Bio-Informatique(CERMAV, DPM,
LEDSS)
Bio-Informatique(CERMAV, DPM,
LEDSS)
Mécanique-dynamiquemoléculaire
(CERMAV, DPM, LEDSS)
Mécanique-dynamiquemoléculaire
(CERMAV, DPM, LEDSS)
Matériaux(CERMAV,
Cristallographie)
Matériaux(CERMAV,
Cristallographie)
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
LES LOGICIELSLES LOGICIELS
Conformations bio-activesSans connaissance
structurale du récepteur(Cerius, Insight/Discover,
Sybyl)Avec connaissance
structurale du récepteur(Grid)
Conformations bio-activesSans connaissance
structurale du récepteur(Cerius, Insight/Discover,
Sybyl)Avec connaissance
structurale du récepteur(Grid)
Chimie QuantiqueDalton, Dmol3, Gaussian (94/98)
Molcas, Mopac, Saptx
Chimie QuantiqueDalton, Dmol3, Gaussian (94/98)
Molcas, Mopac, Saptx
Mécanique-dynamiquemoléculaire
Amber, Cerius, CharmmInsight/Discover, Jumna
MM2/3, Sybyl
Mécanique-dynamiquemoléculaire
Amber, Cerius, CharmmInsight/Discover, Jumna
MM2/3, Sybyl
MatériauxCerius,
CCP4/CCP3O, Turbo Frodo
MatériauxCerius,
CCP4/CCP3O, Turbo Frodo
Bio-Informatique bases de données commerciales (RMN)
bibliographiques (Medline) et génomiques (GenBank, SwissProt…)
Bio-Informatique bases de données commerciales (RMN)
bibliographiques (Medline) et génomiques (GenBank, SwissProt…)
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
LES BESOINSLES BESOINS
Calculs intensifsCalculs intensifsUtilisation de logiciels
professionnels(Environnement SGI)
Utilisation de logicielsprofessionnels
(Environnement SGI)
SOLUTION MIXTEIBM/SGI
SOLUTION MIXTEIBM/SGI
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
Mésoinformatique = Serveurs de Calculs
Création des donnéesStockage et visualisation des résultats
restent à la charges des participants
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
Existant
Matériels
Logiciels Sybyl In/Di Cerius Gaussian
SGI IBM SGI IBM SGI IBM SGI
Préservationde l ’existant + performances
2 types de machines: SGI et IBM
PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRECECIC
• Exploitation pour 5 partenaires
• Statuts de fonctionnement– respect de la charte CIMENT
– souplesse de gestion
– actions concertées
– ouverture
CECIC : ORGANISATION
– organisé autour
• Directeur
• Conseil de gestion
• Conseil des utilisateurs
• Règlement intérieur
CECIC : ORGANISATION
• CIMENT 1500 KF
• Partenaires– CERMAV 82 KF
– Cristallo 82 KF
– LEDSS 82 KF
• LEDSS 61 KF
• Total 1807 KF
• Matériels 1746 KF
• Infrastructure 61 KF
• Total 1807 KF
CECIC : FINANCEMENT
• SGI Origin 200– Quadripro R1200-360 MHz– 4 Go de RAM– 2x18Go de disques
• IBM SP 9076-500– 3 nœuds quadripro Power3-375MHz– 8 Go de RAM par nœud– 2x18Go de disques par nœud
CECIC : FINANCEMENT
• Mutualisation des licences pour :– Modélisation Moléculaire
• Cerius
• Discover
• Sybyl
– Chimie Quantique• Gaussian98
CECIC : APPLICATIFS
• Mutualisation des applicatifs pour :– Modélisation Moléculaire
• Amber
• Charmm
• Jumna
• MM3, ….
– Chimie Quantique• Dmol
• Saptx
• etc.
CECIC : APPLICATIFS
CECIC : Les premiers projets
Parallélisation et du code DeMON: Programme DFT (pptés électriques matériaux ….caractérisation de leurs états exictés) (Marc Casida, LEDSS)
Implémentation d ’AMBER:Programme de dynamique moléculaire bio(macro)molécules.collaboration [email protected]
Implémentation de CHARMMProgramme de dynamique moléculaire bio(macro)molécules.collaboration [email protected]
CECIC : Les premiers projets
Etude du mécanisme catalytique d’une N-acétylglucosaminyltransférase dontle site actif comprend in ion Mn2+: Collaboration : Anne Imberty (CERMAV) - Anne Milet (LEDSS)
Mn1
Accepteur-O-sucre + XDP Accepteur-OH + XDP-sucre
Au moins 500 gènes (0.5 - 1% du génome humain traduit ) participeraient à l ’expression structurale et fonctionnelle d ’oligosaccharides
GT
Les GlycosylTransférases
Structure cristallographique d’une glycosyltransférase complexé avec le substrat donneur (UDP-GlcNAc) et un ion Mn++
Détail du site les phosphates sont eclipsés et le cycle glucidique adopte une conformation
inhabituelle pour la torsion
Hypothése : la première étape de la catalyse est une déformation du nucléotide-sucre par l’enzyme et le manganese.
Système modèle 1 : Mn++, eau, et tetrahydropyrane avec un pyrophosphate
Système modèle 2 : on a dû ajouter 2 acides aminés pour stabiliser les molécules d’eau.
Gaussian 98: DFT B3LYP5 électrons célibataires54 atomes, dont Mn++.
Optimisation d ’une géomètrie4 jours CPU, 4 processeursespace disque 150 Mo.
En prévision: MM / QM
But : analyser l’élongation de la liaison C1-O1 et des angles de valence dans cette conformation particulière. Calculer la barrière de torsion conformation inhabituelle pour la torsion
Pour les calculs ab initio
CECIC : Conclusions,...
• IBM SP 9076-500 / SGI Origin 200 / Connectique
• Partage des ressources ‘ logiciels ’ / Mutualisation des licences
•Réalisation structurante ( 5 Unités de Recherche)
• Premières réalisations communes d ’envergure
•Ouverture vers les autres communautés (IBS, INRIA,…)
•….
