单分子运动学的分子动力学计算与系统生物学方法

项目名称： 单分子运动学的分子动力学计算与系统生物学方法

项目编号： No.30870477

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 生物科学

项目作者： 杨劲

作者单位： 中国科学院上海生命科学研究院

项目金额： 30万元

中文摘要： 近年来，单分子实验技术的快速发展为分析生物分子在细胞中的活动机理提供新的课题。尤其是在理论和计算的研究上急待推进新的方法。本项目提出基于单分子运动学模型（AGGREGATED MARKOV MODEL），利用计算结构生物学中的COARSE-GRAINED模型（ENM）和大时间尺度的分子动力学模拟（TMD），同时结合建立系统生物学中的生化反应模型，试图创建一个新的计算理论框架，用于揭示详细的生物分子运动机理和其在生化系统中所起的做用。该项目旨在利用传统上分离的理论和计算方法，结合相应的实验数据源，已准确进行单分子动力学建模和对其功能提出综合性预测。

中文关键词： 信号转导；生化反应网络；蛋白质相互作用；建模与模拟

英文摘要： In recent years, rapid advancement of single-molecule experimental techniques opens new opportunities for studying the dynamical behaviors of biomolecules. In particular, novel theoretical and computational methods are much needed to be developed. To better understand the complex kinetics of biomolecules and their functions in biochemical systems, we propose here a comprehensive framework that combines transition models of single-molecule kinetics (aggregated Markov Model), coarse-grained models in computational structural biology (ENM and TMD) and mathematical models of biochemical reaction systems. This project brings close traditionally-separate theoretical and computational methods, aiming to interpret single-molecule experimental data and predict the relevant biomolecular functions with higher precision.

英文关键词： Signal transduction; Biochemical reaction networks; Protein-protein interactions; Modeling and simulation