Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2017-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
14195 Berlin
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.