Vše
Vše

Co hledáte?

Vše
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Simulace komplexních systémů se zesíleným vzorkováním

Cíle projektu

Problémem molekulárních simulací je jejich vysoká výpočetní náročnost, kvůli které není možné rutinně simulovat procesy, jakými jsou například sbalování proteinů nebo vazba léčiva na receptor. Tento problém je možné řešit vývojem nových metod. Metodu zvaná metadynamika umožňuje energetickým znevýhodňováním již navštívených stavů urychlit simulaci a předpovědět plochu volné energie, tedy termodynamiku a kinetiku studovaného procesu. Problémem metadynamiky zůstává popis studovaného procesu, neboť je netriviální pomocí malého počtu strukturních parametrů plně popsat komplexní proces. V tomto projektu navrhujeme tři nové přístupy založené na metadynamice. První umožňuje velmi efektivní paralelizaci výpočtů. Druhý kombinuje metadynamiku s nelineárním snížením dimense. Třetí předkládá možnost popsat studovaný proces a aproximovat plochu volné energie pomocí série referenčních struktur. Navržené varianty metadynamiky je adaptivní, tedy umožňují nacházet nové referenční struktury během simulace. Součástí projektu je optimalizace a testování navržené metody a řešení výpočetních aspektů.

Klíčová slova

molecular dynamics simulationmetadynamicsfree energy surfacedimensionality reductionprotein folding

Veřejná podpora

  • Poskytovatel

    Grantová agentura České republiky

  • Program

    Standardní projekty

  • Veřejná soutěž

    Standardní projekty 19 (SGA0201500001)

  • Hlavní účastníci

    Masarykova univerzita / Ústav výpočetní techniky
    Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta potravinářské a biochemické technologie

  • Druh soutěže

    VS - Veřejná soutěž

  • Číslo smlouvy

    15-17269S

Alternativní jazyk

  • Název projektu anglicky

    Enhanced Sampling Simulations for Complex Systems

  • Anotace anglicky

    The major drawback of molecular simulations is their high computational cost. Therefore it is not possible to routinely simulate processes such as protein folding or drug-receptor complex formation. This problem can be addressed by new methods. Metadynamics method energetically disfavours visited states of the studied system, which makes simulation more efficient and predicts the free energy surface, i.e. thermodynamics and kinetics. However, description of complex processes remains an issue, as it is non-trivial to fully describe them by few structural parameters. In this project we propose three new metadynamics-based approaches. The first allows for efficient parallelisation of the calculation. The second combines metadynamics with non-linear dimensionally reduction. The third describes the process and approximates a free energy surface by a series of landmark structures. The proposed methods are adaptive, i.e. they can identify new landmark structures during the simulation. The project includes optimisation and testing of methods and addressing computational aspects.

Vědní obory

  • Kategorie VaV

    ZV - Základní výzkum

  • CEP - hlavní obor

    CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

  • CEP - vedlejší obor

    CE - Biochemie

  • CEP - další vedlejší obor

  • OECD FORD - odpovídající obory
    (dle převodníku)

    10403 - Physical chemistry
    10608 - Biochemistry and molecular biology
    10609 - Biochemical research methods

Hodnocení dokončeného projektu

  • Hodnocení poskytovatelem

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

  • Zhodnocení výsledků projektu

    V rámci projektu byly vyvinuty nové/vylepšené metody pro efektivní vzorkování molekulárních simulací. Kromě metodických výsledků podstatných pro širokou komunitu projekt podpořil i implementaci metod ve výpočetních balících a centru. Významná část prostředků směřovala na podporu studentů, někteří jsou i spoluautory publikací. Počet výstupů až na probíhající revizi naplňuje předpokládaný počet 5.

Termíny řešení

  • Zahájení řešení

    1. 1. 2015

  • Ukončení řešení

    31. 12. 2016

  • Poslední stav řešení

    U - Ukončený projekt

  • Poslední uvolnění podpory

    12. 4. 2016

Dodání dat do CEP

  • Důvěrnost údajů

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

  • Systémové označení dodávky dat

    CEP17-GA0-GA-U/03:1

  • Datum dodání záznamu

    28. 6. 2017

Finance

  • Celkové uznané náklady

    1 642 tis. Kč

  • Výše podpory ze státního rozpočtu

    1 642 tis. Kč

  • Ostatní veřejné zdroje financování

    0 tis. Kč

  • Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

    0 tis. Kč

Uznané náklady

1 642 tis. Kč

Statní podpora

1 642 tis. Kč

0%


Poskytovatel

Grantová agentura České republiky

CEP

CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

Doba řešení

01. 01. 2015 - 31. 12. 2016