Login
English      Slovensko
print

Temeljni projekt J1-9186
Razvoj novih računskih orodij na PDB ravni za odkrivanje zdravil

 

Naslov projekta: Razvoj novih računskih orodij na PDB ravni za odkrivanje zdravil

Vodja projekta: Dušanka Janežič

Šifra projekta: J1-9186.

Tip projekta: temeljni projekt.

Financer: Javna agencija RS za raziskovalno dejavnost (ARRS).

Raziskovalno področje (ARRS): 1.07.00 - Naravoslovje

Trajanje projekta: 1.7.2018 - 30.06.2021 .

Cenovna kategorija projekta: C.

Letni obseg projekta: 0,75 FTE.

Sicris profil projekta je dostopen tukaj.

Raziskovalne organizacije v okviru katere se izvaja projekt:

Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije Koper

Člani raziskovalnega projekta:

Boldin Barbara (ARRS številka: 29452)
Bren Urban (ARRS številka:25434)
Čopič Pucihar Klen (ARRS številka:31774)
Ferjančič Karla (ARRS številka:34384)
Janežič Dušanka (ARRS številka:6734)
Jukič Marko (ARRS številka:32587)
Kljun Matjaž (ARRS številka:24897)
Konc Janez (ARRS številka:25435)
Kutnar Klavdija (ARRS številka:24997)
Velkavrh Žiga (ARRS številka:50720)
Vitrih Vito (ARRS številka:27559)

Povzetek projekta:

Računsko intenzivne metode in aplikacije je izjemno propulzivno znanstveno področje, na katerem z uporabo superračunalnikov in računalniških gruč rešujemo najzahtevnejše računske probleme pri teoretskih in aplikativnih raziskavah v naravoslovnih in tehničnih znanostih. Ukvarjamo se z reševanjem vrste problemov, kot so npr. struktura in dinamika molekul, snov v gmoti, kemijske in biokemijske reakcije ter razvoj novih zdravil. Razvoj novih računskih metod je tesno povezan tako z razvojem novih algoritmov kot z razvojem najmodernejših računalnikov.
 
Predlagani projekt sodi v prvo ligo današnjih raziskovalnih trendov na področju molekularnega modeliranja. Osredotočen je na najbolj obetavne raziskovalne smeri razvoja in uporabe računalniških algoritmov za simulacije kompleksnih makromolekularnih sistemov. Trenutno stanje na področju in zgodovinsko pomembni prispevki so zgoščeno orisani, navedeni so naši glavni raziskovalni cilji, ki so osnovani na preteklih rezultatih in prispevkih sodelavcev projekta. Ti cilji vsebujejo študij pomembnih problemov s področja molekularnega modeliranja, kot so, razvoj novih metod in povečanje natančnosti in učinkovitosti obstoječih algoritmov za računalniško modeliranje makromolekularnih sistemov, predvsem farmacevtsko zanimivih molekul, ki so podlaga za razvoj novih zdravil.
Uporabljali in razvijali bomo metode molekularnega modeliranja, še posebej simulacije molekulske dinamike in kemijske teorije grafov, veje matematične kemije, ki se ukvarja z diskretnimi strukturami v kemiji. Predvsem nameravamo: učinkovito reševati klasične in kvantne enačbe gibanja s pomočjo novo razvitih simplektičnih algoritmov, ki temeljijo na analitični obravnavi visokofrekvenčnih gibanj. Poseben poudarek pa bomo namenili razvoju novih algoritmov za napovedovanje proteinskih vezavnih mest in razvoju spletnih orodij za modeliranje farmacevtsko zanimivih molekul.
Predlagane metodološke izboljšave bodo omogočile povečanje zmogljivosti obstoječih algoritmov tako glede velikostne kot časovne skale in s tem prispevale k boljšemu razumevanju povezave med makroskopskimi lastnostmi snovi in lastnostmi molekul, ki jih sestavljajo. Uporabnost novo razvitih metod in pristopov bomo pokazali na nekaterih biološko zanimivih primerih, predvsem pri napovedovanju proteinskih vezavnih mest ter odkrivanju in načrtovanju novih zdravil.
Navkljub potencialu za konkretno uporabo naših rezultatov v različnih vejah tehnologije in industrije, pa osrednji del naših raziskav predstavlja razvoj novih matematičnih metod in algoritmov na področju molekularnega modeliranja, in kot tak predstavlja trajen prispevek v svetovno zakladnico znanja.
Projekt vključuje sodelovanje vrste raziskovalcev z odličnimi znanstvenimi referencami, ki smo trenutno aktivni na tem področju v Sloveniji, kar zagotavlja potek raziskovalnega dela na  najvišji možni ravni. Ob tem pa načrtujemo tudi sodelovanje s tujimi raziskovalnimi ustanovami, iz Avstrije, Nemčije, Belgije, Japonske in iz ZDA, kjer deluje nekaj svetovno najuglednejših strokovnjakov na področju računalniških simulacij bioloških makromolekul. To sodelovanje bo dodalo našim raziskavam še dodatno prodornost.