Methods of Identification and Visualization of Tunnels for Flexible Ligands in Dynamic Proteins
Project goals
Proteins are biochemical macromolecules, performing crucial functions in all living organisms. Understanding their function is important for faster invention of new drugs and other chemical compounds. Protein functions are highly influenced by their reactivity with other molecules (ligands). Performing a spatial analysis of ligands behavior in proteins under molecular dynamics is one of the most important current tasks in bioinformatics. Current approaches are mostly based on geometry, using a set of spheres and 3D geometrical subdivision. They work well for static models and simple molecules but for dynamic and complex molecular structures are not strong enough. Promising alternative solutions, utilizing sampling-based motion planning approaches, have appeared but sample the configuration space blindly, i.e. using uniform samples. The proposed project aims to develop computational and visualization methods based on a motion planning approach and a more sophisticated sampling. The methods will work for flexible ligands moving in dynamic proteins.
Keywords
dynamic proteinmotion planninggeometric space subdivisionvisualizationtunnelligand
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Masarykova univerzita / Fakulta informatiky
Západočeská univerzita v Plzni / Fakulta aplikovaných vědContest type
VS - Public tender
Contract ID
17-07690S
Alternative language
Project name in Czech
Metody identifikace a vizualizace tunelů pro flexibilní ligandy v dynamických proteinech
Annotation in Czech
Proteiny jsou biochemické makromolekuly, hrající životně důležitou úlohu ve všech živých organismech. Porozumět jejich chování je důležité pro rychlejší vývoj nových léků a jiných chemických složek. Proteinové funkce jsou silně ovlivňovány svojí reaktivitou s jinými molekulami (ligandy). Prostorová analýza chování ligandů v proteinech v podmínkách molekulární dynamiky je jedním z nejdůležitějších současných úkolů bioinformatiky. Současné přístupy jsou založeny především na geometrii, využívají množinu sfér a 3D geometrické dělení prostoru. Fungují dobře pro statické modely a jednoduché molekuly, ale pro dynamické a komplexní molekulární struktury nejsou dost silné. Objevily se nadějné alternativní přístupy využívající plánování pohybu založené na vzorkování, ale vzorkují konfigurační prostor slepě, tj. používají rovnoměrné vzorkování. Úkolem navrhovaného projektu je vyvinout výpočetní a vizualizační metody založené na plánování pohybu a sofistikovanějším vzorkování. Metody budou pracovat pro flexibilní ligandy pohybující se v dynamických proteinech.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project achieved largely its planned scientific goals. The positive aspects of the project include participation of many students on the project as well as close cooperation between team members at various places. Software packages created during the project might find applications in bioinformatics. The weak aspect of project is weak publication activity of the team in uninspiring venues.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 26, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
Jul 23, 2020
Finance
Total approved costs
6,205 thou. CZK
Public financial support
5,251 thou. CZK
Other public sources
949 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 205 CZK thou.
Public support
5 251 CZK thou.
84%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JC - Computer hardware and software
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2019