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”

Protein adsorption on molecular sieves: Ab initio modeling

Project goals

The adsorption of proteins onto ordered mesoporous silica (OMS) is important due to the possible industrial applications as biocatalyst or drug delivery systems etc. The theoretical description of those materials is quite challenging task due to the complex structural features of both adsorbent (such as SBA-15) and adsorbate (protein). The common theoretical description of those host-guest systems is with force-fields, which accuracy has not been validated. A new systematic approach for the interactions between the OMS and protein interface is proposed. The strategy is based on highly accurate ab initio calculations of model systems to parameterize the force-field parameters and its validation is performed by means of adsorption of small peptides at well-defined microporous materials. The role of the solvent (water) on the interaction between OMS and proteins will be also addressed. The search for the interaction patterns between OMS and proteins should indicate some general features, which could be helpful in designing new OMS materials.

Keywords

adsorptionmesoporous silicaproteinsab initio modelingforce-field parameterization

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Post-graduate (doctorate) grants

  • Call for proposals

    Postdoktorandské granty 15 (SGA0201400003)

  • Main participants

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

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    14-18521P

Alternative language

  • Project name in Czech

    Adsorpce proteinů na molekulových sítech: Ab initio modelování

  • Annotation in Czech

    Porozumění adsorpce proteinů na mezoporézních molekulových sítích (ordered mesoporous silica, OMS) je podstatné zejména z důvodu průmyslového využití (biokatalýza, léčiva, atd.). Teoretický popis těchto systémů je výzvou vzhledem k jejich komplikované struktuře. Popis na úrovni standardních silových polí nemusí být dostatečný a jejich přesnost nebyla pořádně ověřena. V tomto projektu navrhuji systematický přístup k popisu interakce mezi OMS materiály a proteiny. Základním výchozím bodem je velmi přesný ab initio popis modelových systémů, které slouží pro parametrizaci silového pole. Parametry silového pole jsou testovány (ověřeny) proti přesným výpočtům adsorpce malých peptidů na dobře definovaných mikroporézních materiálech. Rovněž je nutné porozumět roli solventu (voda) mezi OMS a proteiny. S výsledným silovým polem lze modelovat adsorpci proteinů na OMS materiálech s dostatečnou přesností, a tudíž získat obecné trendy, na jejichž základě je možné navrhovat nové a z hlediska adsorpce lepší mezoporézní materiály.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • CEP classification - main branch

    CF - Physical chemistry and theoretical chemistry

  • CEP - secondary branch

  • CEP - another secondary branch

  • 10403 - Physical chemistry

Completed project evaluation

  • Provider evaluation

    U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

  • Project results evaluation

    The project solution was not smooth, underwent a number of difficulties and the expected results were not obtained. Despite the postponement of the project's assessment, the only valuable output of the three-year project is a paper published in Comput. Theor. Chem. (2017), which really deals with the project topics. The project objectives were only partially achieved.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2014

  • Realization period - end

    Apr 23, 2018

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

    Mar 17, 2016

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

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

  • Data delivery code

    CEP19-GA0-GP-U/04:1

  • Data delivery date

    Jun 11, 2019

Finance

  • Total approved costs

    2,278 thou. CZK

  • Public financial support

    2,278 thou. CZK

  • Other public sources

    0 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK

Basic information

Recognised costs

2 278 CZK thou.

Public support

2 278 CZK thou.

100%


Provider

Czech Science Foundation

CEP

CF - Physical chemistry and theoretical chemistry

Solution period

01. 01. 2014 - 23. 04. 2018