Centre d’Expérimentation du Calcul

Présentation au sujet: "Centre d’Expérimentation du Calcul"— Transcription de la présentation:

1 Centre d’Expérimentation du Calcul
Intensif en Chimie: CECIC Responsable scientifique : Serge Pérez Responsable technique : Pierre Vatton

2 Pôle de Chimie Calculatoire RPE, µscopie, Champs proches...
CECIC Méso informatique Chimie Quantique Méca/Dynamique Moléculaire QSAR/QSPR Matériaux 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...

3 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE
CECIC Laboratoire d’Etudes Dynamiques et Structurales de la Sélectivité (LEDSS, UMR 5616) Laboratoire d’Electro- chimie Organique et de Photochimie Redox (LEOPR, UMR 5630) Laboratoire de Cristallographie (UPR 5031) LES PARTENAIRES Département de Pharmacologie Moléculaire (DPM, EP 811) de l ’UFR de Pharmacie Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV, UPR 5301)

4 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE CECIC
Chimie Quantique (Cristallographie, LEDSS) Mécanique-dynamique moléculaire (CERMAV, DPM, LEDSS) Matériaux (CERMAV, Cristallographie) AXES DE RECHERCHE ET LABORATOIRES IMPLIQUES Conformations bio-actives (CERMAV, DPM, LEDSS) Bio-Informatique (CERMAV, DPM, LEDSS)

5 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE
CECIC Chimie Quantique Dalton, Dmol3, Gaussian (94/98) Molcas, Mopac, Saptx Mécanique-dynamique moléculaire Amber, Cerius, Charmm Insight/Discover, Jumna MM2/3, Sybyl Matériaux Cerius, CCP4/CCP3 O, Turbo Frodo LES LOGICIELS Conformations bio-actives Sans connaissance structurale du récepteur (Cerius, Insight/Discover, Sybyl) Avec connaissance (Grid) Bio-Informatique bases de données commerciales (RMN) bibliographiques (Medline) et génomiques (GenBank, SwissProt…)

6 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE
CECIC LES BESOINS Calculs intensifs Utilisation de logiciels professionnels (Environnement SGI) SOLUTION MIXTE IBM/SGI

7 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE
CECIC Mésoinformatique = Serveurs de Calculs Création des données Stockage et visualisation des résultats restent à la charges des participants

8 PÔLE DE CHIMIE CALCULATOIRE
CECIC Existant Matériels Logiciels Sybyl In/Di Cerius Gaussian SGI IBM SGI IBM SGI Préservation de l ’existant + performances 2 types de machines: SGI et IBM

9 Exploitation pour 5 partenaires Statuts de fonctionnement
CECIC : ORGANISATION Exploitation pour 5 partenaires Statuts de fonctionnement respect de la charte CIMENT souplesse de gestion actions concertées ouverture

10 organisé autour CECIC : ORGANISATION Directeur Conseil de gestion
Conseil des utilisateurs Règlement intérieur

11 CIMENT 1500 KF Matériels 1746 KF Partenaires Infrastructure 61 KF
CECIC : FINANCEMENT CIMENT KF Partenaires CERMAV KF Cristallo KF LEDSS KF LEDSS KF Total KF Matériels KF Infrastructure KF Total KF

12 SGI Origin 200 IBM SP 9076-500 Quadripro R1200-360 MHz 4 Go de RAM
CECIC : FINANCEMENT SGI Origin 200 Quadripro R MHz 4 Go de RAM 2x18Go de disques IBM SP 3 nœuds quadripro Power3-375MHz 8 Go de RAM par nœud 2x18Go de disques par nœud

13 Mutualisation des licences pour :
CECIC : APPLICATIFS Mutualisation des licences pour : Modélisation Moléculaire Cerius Discover Sybyl Chimie Quantique Gaussian98

14 Mutualisation des applicatifs pour :
CECIC : APPLICATIFS Mutualisation des applicatifs pour : Modélisation Moléculaire Amber Charmm Jumna MM3, …. Chimie Quantique Dmol Saptx etc.

15 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 Implémentation de CHARMM collaboration

16 CECIC : Les premiers projets
Etude du mécanisme catalytique d’une N-acétylglucosaminyltransférase dont le site actif comprend in ion Mn2+: Collaboration : Anne Imberty (CERMAV) - Anne Milet (LEDSS)

17 Les GlycosylTransférases
Accepteur-OH + XDP-sucre Accepteur-O-sucre + XDP Mn1 GT Au moins 500 gènes ( % du génome humain traduit ) participeraient à l ’expression structurale et fonctionnelle d ’oligosaccharides

18 Structure cristallographique d’une glycosyltransférase complexé avec le substrat donneur (UDP-GlcNAc) et un ion Mn++

19 Détail du site les phosphates sont eclipsés et le cycle glucidique adopte une conformation inhabituelle pour la torsion F F Hypothése : la première étape de la catalyse est une déformation du nucléotide-sucre par l’enzyme et le manganese.

20 Pour les calculs ab initio
Système modèle 1 : Mn++, eau, et tetrahydropyrane avec un pyrophosphate F Système modèle 2 : on a dû ajouter 2 acides aminés pour stabiliser les molécules d’eau. Gaussian 98: DFT B3LYP 5 électrons célibataires 54 atomes, dont Mn++. Optimisation d ’une géomètrie 4 jours CPU, 4 processeurs espace 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 F

21 CECIC : Conclusions,... IBM SP / 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,…) ….