Description du projet
Un modèle de champ de force à l’échelle de la charge pour les processus biologiques liés aux ions
Les systèmes biologiques s’appuient sur le flux de charges électriques pour une myriade de fonctions de signalisation, souvent assurées par des ions plutôt que par des électrons. La modélisation de ces processus est une condition préalable à leur compréhension et à l’exploitation des connaissances acquises dans le cadre des thérapies des pathologies liées aux ions. Les modèles actuels ne décrivent toutefois pas un effet important des ions sur l’environnement, à savoir la polarisation électronique, ce qui engendre des imprécisions. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet Q-SCALING entend combler cette lacune à l’aide de techniques d’apprentissage automatique. L’objectif est de construire un champ de force complet de novo pour les systèmes biologiques qui tient compte de la polarisation électronique dans un champ moyen par le biais de la mise à l’échelle des charges. Le nouveau modèle de champ de force à l’échelle de la charge permettra de traiter avec précision les processus spécifiques aux ions, du niveau moléculaire au niveau de l’organe.
Objectif
Electrical stimuli are essential for a plethora of biological functions. Unlike in electronics, where electrons form currents, nature rather exploits ions as charge carriers. Lack of a consistent molecular picture of action of ions impairs progress in fundamental understanding of ion-controlled biological processes and in designing smart strategies for fixing ion-related pathological conditions. Molecular simulations represent a powerful tool for modelling such processes, however, they can only be as good as is the underlying interaction model (force field). A major drawback of commonly used force fields is the lack of description of electronic polarization, which results in severe artifacts such as a dramatic over-binding of ions, preventing, e.g. accurate modelling of calcium signalling processes. This now well-recognized deficiency hampers faithful modelling of complex ion-involving biological processes.
We will employ machine learning techniques to build a de novo comprehensive force field for biological systems, that accounts for electronic polarization in a mean field way via charge scaling. This approach will qualitatively improve modelling of ions in biological contexts without additional computational costs. This will allow us to address accurately the following highly relevant ion-specific processes of increasing complexity from molecular over cellular to organ levels:
1. Dissolution of radical anions of aromatic molecules as key intermediates in technologically and biologically important non-enzymatic and enzymatic Birch reduction processes.
2. Direct membrane translocation of cationic cell penetrating peptides with a potential of drug delivery.
3. Circulation of calcium ions as signalling charge carriers through ion channels of hair cells in the cochlea.
At the same time, the newly developed charge scaled force field will be made freely available to the community for further development and ready to be used within major simulation program packages.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
- sciences naturelles sciences biologiques biologie cellulaire signalisation cellulaire
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule
- sciences naturelles informatique et science de l'information science informatique multiphysique
- sciences naturelles informatique et science de l'information intelligence artificielle apprentissage automatique
- sciences naturelles informatique et science de l'information logiciel logiciel d’application logiciel de simulation
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
16610 Praha 6
Tchéquie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.