Grand-kánonický popis chemických reakcí při konstantním pH.
Cíle projektu
Studium struktur a dynamiky kovových iontů koordinovaných s fragmenty oligonukleotidů, proteinů a peptidů (biomolekul) na molekulární úrovni slouží k ověření platnosti a předpovědi základních reakčních mechanismů kovových komplexů v biofyzikálních a biochemických procesech. Kvantově mechanické metody kombinované s molekulovým modelováním (QM/MM) jsou unikátním nástrojem pro takovéto studium, protože umožní zahrnutí relativně většího okolí reakčního centra a tím i jeho správné geometrické a elektronické uspořádání. Model pro výpočty konstantního pH vyžaduje zahrnutí struktur lišících se počtem aktivních protonů, které pak lze zkombinovat do potřebných Legendrových transformací Gibbsovy volné energie. Tímto přístupem budou studovány interakce Pt(II), Ru(II) a Au(I) komplexů s modely biomolekul, především oligopeptidů. Termodynamický a kinetický popis bude porovnán s naměřenými daty. V rámci projektu jsou plánovány experimenty ovlivnění enzymatické aktivity TrxR reduktázy komplexy Au(I). Experimentální uspořádání bude současně simulováno pomocí QM/MM kombinovaného přístupu.
Klíčová slova
ab-initio calculationdensity-functional-theorythermodynamicsreaction-kineticsmetallocomplexesanticancer-drugs
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202300001
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
23-06909S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Grand-canonical description of the chemical reactions at constant pH.
Anotace anglicky
The study of structures and dynamics of metal ions coordinated with fragments of oligonucleotides, proteins and peptides (biomolecules) at the molecular level can verify the validity and predict the basic reaction mechanisms of metal complexes in biophysical and biochemical processes. Quantum mechanical methods combined with molecular modeling (QM/MM) are a unique tool for such a study, as it will allow the relatively larger neighborhood of the reaction center to be included which ensures correct geometric and electronic arrangement. The constant pH model requires the inclusion of structures differing in the number of active protons which can be combined into the necessary Legendre transformations of the Gibbs free energy. This approach will be used to study interactions of Pt(II), Ru(II), and Au(I) complexes with biomolecular models, especially oligopeptides. Thermodynamic and kinetic descriptions will be compared with the measured data. Within the project, experiments on the influence of the enzymatic activity of TrxR reductase by Au (I) complexes are planned and compared by QM/MM.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10403 - Physical chemistry
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2023
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
7 197 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 645 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
552 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
7 197 tis. Kč
Statní podpora
6 645 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Physical chemistry
Doba řešení
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025