Machine Learning Assisted Disentanglement of Complexity of Phytochrome Excited States
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
Promoting the mobility of researchers and workers in the framework of international cooperation in R&D
Call for proposals
—
Main participants
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích / Přírodovědecká fakulta
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
-
Alternative language
Project name in Czech
Objasnění složitosti excitovaných stavů fytochromů pomocí strojového učení
Annotation in Czech
Cílem projektu je odhalit ultrarychlé fotoindukované procesy a objasnit mechanismus fotoaktivace v proteinech bakterioftochromu BPhy. BPhy jsou optimálním modelem pro studium rodiny proteinů fytochromů díky jejich fotostabilitě a schopnosti řízených konformačních změn pomocí světla. Tyto proteiny hrají klíčovou roli při detekci a reakci na světlo z prostředí a vykazují velký potenciál při vývoji nových nástrojů pro světlem řízené molekulárn í přepínače. Projekt budou společně řešit experimentálně na Jihočeské univerzitě a výpočetně na Chimie ParisTech. Primární cíle lze rozdělit do dvou částí. Experimentální část bude využívat především transietní absorpční spektroskopii ke zkoumání ultrarychlé dynamiky a mezistavů během fotokonverze BPhys. To zahrnuje studium různých proteinových konstruktů a mutantů za účelem pochopení strukturních změn a fotofyziky excitovaných stavů, jako je fotoizomerizace a reakce přenosu náboje, po absorpci fotonu. Výpočetní část projektu bude využívat techniky strojového učení k interpretaci experimentálních dat, předpovědi spekter pro různé experimentální podmínky a identifikaci klíčových korelací mezi molekulární strukturou a fotofyzikálními vlastnostmi. To zlepší pochopení reakce proteinu na světlo a pomůže při navrhování budoucích experimentů. Po shromáždění experimentálních i teoretických dat budou tato data zkombinována pro trénování modelů strojového učení, které budou schopny optimalizovat laboratorní výkony, nacházet korelace mezi daty a předpovídat experimentální signály. Cílem projektu je prostřednictvím těchto integrovaných experimentálních a výpočetních přístupů poskytnout komplexní pohled na mechanismy přenosu světlem indukovaných signálů ve fytochromech, což usnadní jejich potenciální využití v optogenetice a fluorescenčních sondách.
Scientific branches
R&D category
VV - Exeperimental development
OECD FORD - main branch
10610 - Biophysics
OECD FORD - secondary branch
10403 - Physical chemistry
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BO - Biophysics<br>CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2026
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP26-MSM-8J-R
Data delivery date
Apr 29, 2026
Finance
Total approved costs
200 thou. CZK
Public financial support
200 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK