All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Atomistic Understanding of Peptide Hormone Binding to Their Receptors and Mimetics Design via Advanced Computations and Experimental Verification

Project goals

Insulin and its analogs are life-saving molecules for diabetes patients. But due to their drawbacks, such as subcutaneous administration or low stability, the quest for non-peptidic small molecules, insulin mimetics, is urgent. Major breakthroughs in the cryo-EM methodology yielded several structures of insulin bound to its receptor (IR) at sufficient resolution (3.2 Å) for atomistic modeling and structure-based drug design. In this project, we will apply advanced methods of computational chemistry based on quantum mechanics (QM) and molecular dynamics (MD) to devise protocols for predictions of insulin/IR binding strength. They will be verified against experimental affinities and used to design insulin mimetics, synthesize them and measure their affinities to IR. For active compounds, their crystal structures will be determined and dynamical features beneficial for binding explored. Finally, this methodology will be extended to IR-B isoform, insulin-like growth factors and viral insulin-like peptides.

Keywords

insulinreceptormimeticsquantum-mechanical calculationmolecular dynamics

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Standard projects

  • Call for proposals

    SGA0202300001

  • Main participants

    Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    23-06755S

Alternative language

  • Project name in Czech

    Porozumění vazbě peptidový‎ch hormonů k jejich receptorům na atomární úrovni a návrh mimetik pomocí pokročilých vý‎počtů a experimentálního ověření

  • Annotation in Czech

    Inzulín a jeho analogy jsou molekuly zachraňující životy pacientů s cukrovkou. Kvůli jejich problémům, např. subkutánnímu podávání či nízké stabilitě je třeba hledat nepeptidové malé molekuly s podobn‎ým účinkem, mimetika. Díky průlomům v kryoelektronové mikroskopii je k dispozici několik struktur komplexů inzulínu s receptorem (IR) v dostatečném rozlišení (3.2 Å), které lze využít k modelování a návrhu léků. V tomto projektu využijeme pokročilé metody výpočetní chemie založené na kvantové chemii a molekulové dynamice k predikci síly vazby mezi inzulínem a IR. Tyto protokoly ověříme porovnáním s experimentálními afinitami a poté je využijeme k návrhu mimetik, jejich syntéze a měření afinity k receptoru. U aktivních látek bude určena krystalová struktura a zjištěny dynamické faktory vhodné pro vazbu. Na závěr použijeme tuto metodologii též na izoformu IR-B, inzulínu podobné růstové faktory a virové peptidy podobné inzulínu.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • OECD FORD - main branch

    10403 - Physical chemistry

  • OECD FORD - secondary branch

    10610 - Biophysics

  • OECD FORD - another secondary branch

  • BO - Biophysics
    CF - Physical chemistry and theoretical chemistry

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2023

  • Realization period - end

    Dec 31, 2025

  • Project status

    K - Ending multi-year project

  • Latest support payment

    Mar 28, 2024

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

  • Data delivery code

    CEP25-GA0-GA-R

  • Data delivery date

    Feb 21, 2025

Finance

  • Total approved costs

    6,741 thou. CZK

  • Public financial support

    6,625 thou. CZK

  • Other public sources

    0 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    27 thou. CZK

Basic information

Recognised costs

6 741 CZK thou.

Public support

6 625 CZK thou.

98%


Provider

Czech Science Foundation

OECD FORD

Physical chemistry

Solution period

01. 01. 2023 - 31. 12. 2025