Structure and dynamics of organometallic complexes in bio-environment.
Project goals
Reaction mechanisms of metal cations coordinated with oligonucleotides or fragments of peptides, and proteins (biomolecules) at molecular level helps to validate and/or predict properties and reactivity of metallocomplexes in biophysical and biochemical processes. Quantum mechanical methods combined with molecular mechanics (QM/MM) are a unique tool for such studies. The proposed project will concentrate mainly on reaction mechanisms and binding selectivity including aspects connected with anticancer activity of selected compounds. Modern methods, including our recently-developed programs QMS designed for such MD QM/MM simulations, will be used for the electronic, structural and energetic description of metal coordinations in biomolecules. In order to verify suggested mechanisms, a series of experimental ITC, IR, CD and NMR measurements will be performed. Calorimetric and structural information obtained in such experiments can be directly compared with computational results.
Keywords
bioinorganic-complexes interactionsdensity-functional methodscombined QM/MM-calculationsmolecular-dynamicstheromynamicskinetics
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-06240S
Alternative language
Project name in Czech
Struktura a dynamika organokovových komplexů v biologickém prostředí.
Annotation in Czech
Výzkum reakčních mechanismů kovových iontů koordinovaných s oligonukleotidy a fragmenty proteinů a peptidů (biomolekul) na molekulární úrovni slouží k ověření platnosti a předpovědi základních vlastností a reaktivity zmíněných komplexů v biofyzikálních a biochemických procesech. Kvantově mechanické metody kombinované s molekulárním modelováním (QM/MM) jsou unikátním nástrojem pro takovéto studium. Navrhovaný projekt bude zaměřen především na otázky reakčních mechanismů a selektivity vazby kovů, včetně aspektů spojených s protinádorovou aktivitou vybraných sloučenin. Pro studium elektronového, strukturního i energetického popisu koordinace kovů v biomolekulách budou využity nejmodernější metody včetně programu QMS vyvinutého ve skupině navrhovatele a určeného právě pro molekulárně dynamické QM/MM simulace. Pro ověření správnosti navržených mechanismů bude rovněž provedena řada experimentální ITC, IR, CD a NMR měření. Kalorimetrické i strukturní informace získané v těchto měření jsou přímo porovnatelné s výsledky výpočetních modelů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
According to the plan of project proposal, structure, properties and transformations for several metal complexes were explored using computational methods. The significant results were obtained and reported in 11 papers. Planned comparison of the calculated and experimental data was performed for a series of Pt(IV) complexes. The goals of the project were achieved.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Jul 22, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 25, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-U/06:1
Data delivery date
Jun 30, 2021
Finance
Total approved costs
4,989 thou. CZK
Public financial support
4,188 thou. CZK
Other public sources
801 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 989 CZK thou.
Public support
4 188 CZK thou.
83%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2016 - 22. 07. 2020