Objectif
Biological processes are inherently multi-scalar: exchanging a single amino acid of a protein can affect the macroscopic behavior of a cell. A computational model that can cover these scales and simulate the time evolution of locations, interactions, and atomistic structures of biomolecules in a cell would be transformative for the understanding of biology and the optimization of biotechnological processes. This ERC project will lay the methodological groundwork for such a model.
Recent breakthroughs in the long-standing problem of sampling rare transition events in molecular dynamics (MD) simulation have enabled us to simulate biomolecular processes such as folding and binding with atomistic models. The PI has co-pioneered the widely-used Markov State Models (MSMs) that combine extensive distributed MD simulations towards models of the molecular kinetics. Using these methods, we have demonstrated that protein-protein association can be simulated and timescales of seconds can be reached in all-atom models of small protein systems.
However, these methods have fundamental limitations to scale to the large biomolecules and the long length-scales involved in cellular signaling. To address these limitations, we will develop the following key technologies and disseminate them in open software:
1. A model that describes protein kinetics as a network of local switches which will overcome scaling limitations of MSMs that suffer from an exponential increase of parameters for large systems.
2. An “effective force field for cells” that predicts structure and kinetics of multi-body protein interactions based on simulations of relatively few protein interactions.
3. A multi-scale method to embed atomistic kinetic models in whole-cell reaction-diffusion simulations.
We will employ these methods and, in collaboration with leading experimentalists, investigate how the mechanochemical protein dynamin couples atomic-detail structure changes to membrane constriction in endocytosis.
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.
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- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines
- sciences naturelles informatique et science de l'information intelligence artificielle apprentissage automatique apprentissage profond
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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).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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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.
ERC-COG - Consolidator Grant
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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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2017-COG
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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.
14195 Berlin
Allemagne
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.