Descrizione del modulo "MD.P06.026.001 Modelizzazione molecolare di sistemi biologici (MD.P06.026.002)"

Type
Label
  • Descrizione del modulo "MD.P06.026.001 Modelizzazione molecolare di sistemi biologici (MD.P06.026.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • I risultati delle nostre ricerche potrebbero essere impiegati nel design di faraci piu' selettivi e con meno effetti collaterali per le malattie che stiamo studiando (malattie neurodegenerative, cancro, diabete). (literal)
Tematiche di ricerca
  • L'attività di ricerca della commessa si basa sull'utilizzo di tecniche di dinamica ab initio (Car-Parrinello e Born-Oppnheimer) e dinamica molecolare basata su force field per comprendere meccanismi molecolari di sistemi biologici. Inoltre, si usano tecniche di bioinformatica per la predizione strutturale di proteine di membrana e per generalizzare i risulati trovati su singoli sistemi a intere famiglie di proteine. L'attività di ricerca della commessa si basa sull'utilizzo di tecniche di dinamica ab initio (Car-Parrinello) e dinamica molecolare basata su force field per comprendere meccanismi molecolari di sistemi biologici. Inoltre, si usano tecniche di bioinformatica per la predizione strutturale di proteine di membrana. Parte dell'attivita' ricerca e' finalizzata a sviluppare algoritmi e metodologie per la simulazione di eventi rari in sistemi biologici. Infine, si applicano strumenti e concetti tipici della meccanica statistica in un contesto biologico. Una delle tematiche di ricerca della commessa e' lo sviluppo di modelli coarse grain per catturare le caratteristiche principali di cinetica e termodinamica del protein folding e della risposta elastica di vari biopolimeri. (literal)
Competenze
  • Conoscenza e sviluppo di tecniche per la modellizzazione di sistemi biologici: dinamica molecolare, classica, ab initio, tecniche miste QM/MM e coarse grain. (literal)
Tecnologie
  • I metodi teorici utilizzati e sviluppati per lo svolgimento della nostra attività di ricerca comprendono dinamica molecolare classica, dinamica molecolare ab initio, tecniche ibride QM/MM, tecniche coarse grain, tecniche ibride coarse grain/classiche, bioinformatica, docking. (literal)
Obiettivi
  • I nostri progetti di ricerca sono rivolti allo studio di proteine ed enzimi (contenenti metalli) di grande interesse farmacologico (target di diversi tipi di cancro) e allo studio di interazioni tra farmaci antitumorali (organici e inorganici) e DNA, allo studio di proteine di membrana trasportatori del glucosio che sono target del diabete. Inoltre ci staimo focalizzando anche nel comprendere il ruolo a livello molecolare dei piccoli filamenti di RNA, di come questi filamenti di RNA vegono prodotti nella cellula e delle interazioni tra tali filamenti e le proteine responsabili nel mediare la loro azione biologica. (literal)
Stato dell'arte
  • Le tecniche di simulazione biomolecolare hanno avuto un ruolo sempre piu' importante nella comprensione di aspetti fondamentali dei meccanismi molecolari dei processi cellulari, inaccessibili all'esperimento. BioMod sta dando un contributo significativo a questi campi, in particolare allo studio di sistemi bioinorganici e nella comprensione della correlazione tra struttura funzione di proteine, e del folding di proteine e acidi nucleici. Le metodologie innovative per l'identificazione di domini rigidi in proteine isolate o in loro complessi sono rese disponibili in un server pubblicamente accessibile http://pisqrd.escience-lab.org/. Molti metodi sono stati sviluppati per la simulazione di eventi rari che avvengono su scale di tempi enormemente lunghi per una simulazione al computer. Nella commessa parte dell'attività' di ricerca e' dedicata a migliorare queste tecniche per renderle capaci di stimare l'energia libera di binding e la geometria dei complessi tra leganti e proteine e il folding di proteine. (literal)
Tecniche di indagine
  • Per effettuare i nostri calcoli ogni anno vengono utilizzate circa decine di milioni di CPU hrs prevalentemente su Blugene Q al CINECA di Bologna. (literal)
Descrizione di

Incoming links:


Descrizione
data.CNR.it