A New Method for Biomembrane Simulations
生物膜模拟的新方法
基本信息
- 批准号:6636697
- 负责人:
- 金额:$ 22.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2001
- 资助国家:美国
- 起止时间:2001-06-01 至 2005-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project involves a new computational methodology developed to address a fundamental challenge in the computer simulation of complex biomolecular systems: the interfacing and feedback between multiple spatial and temporal scales. Biomolecular systems can possess dynamics that occur on time scales ranging from the microscopic (nanoseconds) to the macroscopic (milliseconds to hours), and on length scales from Angstroms to millimeters and beyond. The specific goal of the project will be to simulate such processes in lipid bilayers (cell membranes). The focus will therefore be on the development and application of the new simulation technology to explore the nonlinear response of biomembranes to external perturbations such as mechanical stresses, pH gradients, osmotic forces, etc. The research will utilize an integrated computer simulation capability to link the microscopic, atomic level simulation information with macro-scale, continuum-level modeling. Viewed in its broadest context, this interdisciplinary project represents a step toward the eventual simulation of the key components of living organisms beginning with atomistic simulation information at its foundation. In the shorter term, the capability to model the response of a cell membrane to various environmental perturbations opens a pathway to design agents to modulate the properties of cell membranes in other contexts; for example, to increase/decrease susceptibility to lysis, to modulate permeability of specific bilayers in order to increase drug transport and to help design novel liposomes for drug delivery purposes.
该项目涉及一种新的计算方法,旨在解决复杂生物分子系统计算机模拟中的基本挑战:多个空间和时间尺度之间的接口和反馈。生物分子系统可以拥有从微观(纳秒)到宏观(毫秒到小时)的时间尺度以及从埃到毫米甚至更远的长度尺度上发生的动力学。该项目的具体目标是模拟脂质双层(细胞膜)中的此类过程。因此,重点将放在新模拟技术的开发和应用上,以探索生物膜对机械应力、pH 梯度、渗透力等外部扰动的非线性响应。该研究将利用集成的计算机模拟功能将微观、原子级模拟信息与宏观、连续体级建模。从最广泛的背景来看,这个跨学科项目代表了从原子模拟信息开始最终模拟生物体关键组成部分的一步。从短期来看,模拟细胞膜对各种环境扰动的响应的能力为设计在其他情况下调节细胞膜特性的试剂开辟了一条途径;例如,增加/减少对裂解的敏感性,调节特定双层的渗透性以增加药物转运并帮助设计用于药物递送目的的新型脂质体。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Gregory A. Voth其他文献
Diffusion mechanisms in smectic ionic liquid crystals: insights from coarse-grained MD simulations
近晶型离子液晶的扩散机制:粗粒度 MD 模拟的见解
- DOI:
10.1039/c3sm50375e - 发表时间:
2013-05 - 期刊:
- 影响因子:3.4
- 作者:
Giacomo Saielli;Gregory A. Voth;Yanting Wang - 通讯作者:
Yanting Wang
Distributed Gaussian Valence Bond Surface Derived from Ab Initio Calculations.
从头算计算得出的分布式高斯价键表面。
- DOI:
10.1021/ct800477y - 发表时间:
2009 - 期刊:
- 影响因子:5.5
- 作者:
J. L. Sonnenberg;Kim F. Wong;Gregory A. Voth;H. Bernhard Schlegel - 通讯作者:
H. Bernhard Schlegel
Hydroxide Solvation and Transport in Anion Exchange Membrane
阴离子交换膜中的氢氧化物溶剂化和传输
- DOI:
- 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:15
- 作者:
Ying-Lung Steve Tse;Gerrick E. Lindberg;Chris Knight;Gregory A. Voth - 通讯作者:
Gregory A. Voth
Gregory A. Voth的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Gregory A. Voth', 18)}}的其他基金
Multiscale Simulation of HIV-1 Virion Release and Maturation
HIV-1 病毒粒子释放和成熟的多尺度模拟
- 批准号:
10750700 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
A Conference: Emerging Challenges in Membrane Biophysics
会议:膜生物物理学的新挑战
- 批准号:
6826448 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Multiscale Computer Simulation of Key Biomolecular Processes in the Cell
细胞中关键生物分子过程的多尺度计算机模拟
- 批准号:
10365897 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于TJ/AJ蛋白分布特性差异促角膜透过、晶状体上皮层胞内释药的双重膜修饰非对称脂质双层基因传递系统及机制研究
- 批准号:81760639
- 批准年份:2017
- 资助金额:37.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
流感病毒 HA 蛋白质与糖的多价相互作用研究
- 批准号:21404046
- 批准年份:2014
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Computational analysis of phosphoinositide signaling
磷酸肌醇信号传导的计算分析
- 批准号:
7430239 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Engineering Fusogenic properties of lipid bilayers
脂质双层的工程融合特性
- 批准号:
7149057 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Computational analysis of phosphoinositide signaling
磷酸肌醇信号传导的计算分析
- 批准号:
7145771 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别: