Nestability a dynamika funkčních motivů v biochemických sítích

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

KONTAKT II

Veřejná soutěž

KONTAKT II 4 (SMSM2014LH4)

Hlavní účastníci

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

MSMT-9919/2014-1

Název projektu anglicky

Instabilities and dynamics of functional motifs in biochemical networks

Anotace anglicky

General aim of the proposed Czech?American scientific cooperation project is on oscillatory dynamics and wave phenomena in biochemical regulatory networks. Within the cell assemblages there are many signalling and regulatory mechanisms that involve positive and negative feedback, a classical example that will be part of the project are phosphorylation cascades mediated by mitogen-activated protein kinases (MAPK). From the mechanistic point of view, such processes are represented by sequences of enzyme-catalyzed steps, which can be represented as reaction networks. To describe such networks, a number of theories has been proposed. A particular approach called stoichiometric network analysis helps to identify core subnetworks responsible for instabilities leading to a specific dynamical behavior, such as oscillations or bistability. These dynamical modes are of great importance in understanding both chemical and biological processes, of specific interest here is autocrine regulation and switches. The aim of the project is to contribute to understanding the relation between topological structure of a specific network - a motif - and its dynamical behavior through which it performs a biological function. Particular cases will include occurrence of oscillations in MAPK cascades and role of these dynamics in the wave spreading in autocrine signalling. Furthermore, functional motifs in biochemical systems occurring throughout the literature will be interpreted using the stoichiometric network methodology which will lead to a deeper understanding what are the specific features leading to dynamical instabilities and to a classification system based on the aforementioned features in the network's topology.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

CEP - hlavní obor

CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství

CEP - vedlejší obor

CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

CEP - další vedlejší obor

BO - Biofyzika

OECD FORD - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

10403 - Physical chemistry<br>10610 - Biophysics<br>20401 - Chemical engineering (plants, products)<br>20402 - Chemical process engineering

Hodnocení poskytovatelem

V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)

Zhodnocení výsledků projektu

Byl sestaven minimální oscilující model kaskády MAPK, který zahrnuje kompetitivní autokatalýzu při fosforylaci/defosforylaci. Dále bylo studováno šíření vln při autokrinní signalizaci nad epitelem s využitím MAPK modelu a byla navržena metodika určení kinetických parametrů s pomocí dominantních oscilačních motivů. Výsledky jsou shrnuty ve 4 připravovaných publikacích do významných časopisů.

Zahájení řešení

1. 4. 2014

Ukončení řešení

31. 12. 2016

Poslední stav řešení

U - Ukončený projekt

Poslední uvolnění podpory

18. 2. 2016

Důvěrnost údajů

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

Systémové označení dodávky dat

CEP17-MSM-LH-U/01:1

Datum dodání záznamu

23. 6. 2017

Celkové uznané náklady

1 564 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

1 564 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč