Symulacje gruboziarniste kondensatów biomolekularnych i błon lipodowych

Kierownik projektu: Bartosz Różycki

Instytut Fizyki PAN w Warszawie

Warszawa

Data otwarcia: 2022-02-09

Streszczenie projektu

Streszczenie: Tematyka projektu leży na pograniczu biofizyki molekularnej i fizyki materii miękkiej. Obiektem badań będą kondensaty biomolekularne tworzone przez białka pozbawione struktury trzeciorzędowej i wiążące się do powierzchni błon lipodowych. Głównym celem projektu jest zbadanie mechanizmów deformacji błon lipidowych przez tego typu kondensaty biomolekularne.

Tło projektu: Rozdzielenie faz w wodnych roztworach biomolekuł leży u podstaw powstawania bezbłonowych organelli komórkowych i innych kondensatów biomolekularnych, co jest obecnie tematem intensywnych badań [1,2]. Dotychczasowe badania skupione były przede wszystkim na molekularnych mechanizmach tworzenia kondensatów biomolekularnych w środowisku wodnym oraz na wyznaczaniu własności fizykochemicznych tych kondensatów. Pewne białka tworzące kondensaty biomolekularne (np. galektyna 3) [3] oddziałują natomiast na błony komórkowe (galektyna 3 indukuje endocytozę niezależną od klatryny) [4]. Oddziaływanie tego typu kondensatów biomolekularnych na błonami jest słabo poznane. Celem projektu jest wypełnienie tej luki poznawczej.

Metody i zadania badawcze: W ramach proponowanego projektu użyty zostanie gruboziarnisty model polimerów i lipidów, w ramach którego cząsteczka lipidu reprezentowana jest przez grupę zaledwie ~15 ziaren [5-8]. Wykonane zostaną symulacje DPD (od ang. dissipative particle dynamics) tworzenia kondensatów biomolekularnych – zarówno w rozworach wodnych jak i na powierzchniach błon lipidowych. Zbadane zostaną w szczególności deformacje błon lipidowych zachodzące na skutek oddziaływania lipidów z kondensatami biomolekularnymi.

Inne informacje: Projekt wspierany jest przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu Opus 20 (grant numer 2020/39/B/NZ1/00377).

Bibliografia
[1] Choi, Holehouse & Pappu, Annual Review of Biophysics 49, 107-133 (2020).
[2] Banani, Lee, Hyman & Rosen, Nature Reviews Molecular Cell Biology 18, 285-298 (2017).
[3] Chiu, et al., Nature Communications 11, 1229 (2020).
[4] Lakshminarayan, et al., Nature Cell Biology 16, 592-603 (2014).
[5] Różycki & R Lipowsky, Journal of Chemical Physics 142, 054101 (2015).
[6] Różycki & R Lipowsky, Journal of Chemical Physics 145, 074117 (2016).
[7] Satarifard, Grafmüller & Lipowsky, ACS Nano 12, 12424-12435 (2018).
[8] Shillcock, et al., Soft Matter 16, 6413-6423 (2020).


← Powrót do spisu projektów

KONTAKT

Nasi konsultanci służą pomocą przyszłym i początkującym użytkownikom specjalistycznego oprogramowania zainstalowanego na Komputerach Dużej Mocy w Centrum Informatycznym TASK.

Kontakt w sprawach Komputerów Dużej Mocy, oprogramowania/licencji, grantów obliczeniowych, sprawozdań:

kdm@task.gda.pl

Administratorzy odpowiadają na maile w dni robocze w godzinach 8:00 – 15:00.