Intermolecular Interactions in Molecular Solids and Proteins
Project goals
Interactions in molecular solids display an intricate balance between dispersion, electrostatic, and exchange forces. This situation is not particularly favorable for the widely used density functional theory (DFT) approaches employing the local densityfunctionals (LDA, GGA). DFT calculations typically fail to describe dispersive (van der Waals) molecular systems. Many examples occur in organic (aromatic) crystals and graphitic nanomaterials with intermolecular ?-? interactions. A proper description ofthe ?-? stacking interactions is also essential for many biologically relevant molecules (e.g. DNA, RNA, proteins). Recently, a novel DFT/CC correction scheme has been proposed in our laboratory for precise calculations of weakly bound molecular solids(O. Bludsky et al., J. Chem. Phys., 128, 114102 (2008)). The DFT/CC method was tested for well-studied systems, both from the theoretical and experimental point of view. The main emphasis of this project is to develop theoretical methods for precise description of intermolecular interactions in molecular solids, and, in turn, from an accurate parameterization of the DFT/CC correction scheme obtain valuable information on interactions in proteins.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P208-10-0725
Alternative language
Project name in Czech
Studium mezimolekulových interakcí v molekulových krystalech a proteinech
Annotation in Czech
Fyzikálně korektní popis mezimolekulových interakcí je zcela zásadní pro pochopení struktury a vlastností biologicky relevantních systémů, jako jsou např. DNA, RNA a proteiny. Interakce v těchto systémech jsou dány jemnou rovnováhou disperzních, elektrostatických a výměnných sil, kterou běžně používané kvantově chemické metody založené na lokálních funkcionálech hustot (LDA, GGA metody) nedokáží popsat. Četné příklady selhání DFT výpočtů lze najít v organických (aromatických) krystalech nebo grafitických nanomateriálech s intermolekulárními ?-? interakcemi. Jedno z možných řešení výše zmíněného problému představuje DFT/CC korekční metoda vyvinutá na našem pracovišti (O. Bludský et al., J. Chem. Phys., 128, 114102 (2008)). Tato metoda umožňuje velmi přesný popis ?-? interakcí v molekulových krystalech a byla již úspěšně testována na řadě teoreticky i experimentálně dobře prostudovaných systémů (grafit, benzen, C60). Projekt "Studium mezimolekulových interakcí v molekulových krystalech a proteinech" bude zaměřen na využití DFT/CC metody pro řadu modelových systémů. Výsledky těchto studií budou poté aplikovány pro charakterizaci mezimolekulových interakcí proteinů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Project devoted to the design of theoretical models and methods of intermolecular interactions in complex molecular systems was completed according to the plan. It provided significant results in methodology and applications, particularly description ofweakly bound molecular systems and biomolecular interactions. The results were published in 10 papers in impacted journals and one book chapter.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jun 12, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP14-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 1, 2014
Finance
Total approved costs
2,678 thou. CZK
Public financial support
2,678 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 678 CZK thou.
Public support
2 678 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2013