Descripción del proyecto
Dinámica entre la estructura y la función de los receptores ionotrópicos de glutamato
Los receptores ionotrópicos de glutamato (iGluR) son canales iónicos activados por el neurotransmisor glutamato. Median la comunicación neuronal y son agentes clave en la plasticidad sináptica, que define el aprendizaje y la memoria. La disfunción de los iGluR se ha relacionado con afecciones como la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica. El objetivo del proyecto MOLiNTEL, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, es investigar la dinámica entre la estructura y la función de los iGluR desde una perspectiva termodinámica. El propósito es dilucidar los pequeños cambios estructurales que influyen en la naturaleza compleja de la función de los iGluR. El aprendizaje automático combinado con los modelos de estado de Markov se aplicará al conjunto de datos derivado de las simulaciones de dinámica molecular y las técnicas de termodinámica computacional para crear modelos integrales de la función de los iGluR.
Objetivo
Ionotropic Glutamate receptors (iGluRs) influence the timescales at which neurons communicate with each other. The dynamics and flexibility of the response of iGluRs to neurotransmitter binding give rise to the synaptic plasticity responsible for normal human intelligence. Dysfunction of the iGluRs is causally responsible for diseases such as Alzheimer's and Amyotrophic lateral sclerosis. It is therefore medically important to understand how the structure-function relationship in the iGluRs operates at the molecular level. Many drugs attempt to target iGluRs to treat neuropathologies. However, due to the inherent complexity of the dynamics of iGluRs it is difficult to accurately target the causative function of the iGluRs thus making it difficult to form a viable pharmaceutical strategy, without insight into the dynamics of iGluRs at the atomic level. Additionally, although the individual members of the iGluR family are structurally very similar, they display very different kinetic and allosteric behaviour. The proposed project aims to focus on the comprehensive picture of the comparative dynamics of the members of the iGluRs. In close collaborations with experimental and computational methods development groups, I plan to investigate how the relatively small differences in the structures of the iGluRs give rise to the complex behaviours of the iGluRs. This will be accomplished via state of the art Molecular Dynamics (MD) simulations and a large library of computational thermodynamics techniques. From this dataset, using Machine Learning (ML) techniques in combination with Markov State Models (MSMs) I will create robust and testable models that can determine the commonalities and variances between the dynamics of the members of the iGluRs while throwing light on their mechanisms of action.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
00014 HELSINGIN YLIOPISTO
Finlandia