Entwicklung vergröberter Simulationsmodelle zum Studium von Strukturbildung und Selbstaggregation in Peptidsystemen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christine Peter
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 76490208

Viele Peptidsysteme zeigen Selbstaggregation und Bildung von Nanostrukturen und sind von weitreichendem Interesse sowohl in der Biomedizin als auch in den Materialwissenschaften. Computersimulationen können helfen, die Abläufe und Mechanismen dieser Aggregationsprozesse und die hierarchische Strukturbildung von der atomistischen bis zur Mesoskala zu verstehen. Die für solche Prozesse notwendigen Zeit- und Längenskalen erreicht man mit klassischen atomistischen Simulationen nicht, man benötigt vergröberte Simulationsmodelle. Die Erkenntnisse aus den vergröberten Modellen kann man auf konkrete (bio)molekulare Systeme übertragen, indem man – in einem echten Multiskalen Ansatz – atomistische und vergröberte Ebene miteinander verknüpft. Für synthetische amorphe Polymere wurden Methoden zur systematischen Bildung vergröberter Modelle entwickelt, bei denen die Simulationsparameter anhand der Struktur des Systems in atomistischer Auflösung abgeleitet werden, und die somit ideal für Multiskalensimulationen geeignet sind. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist, diese strukturbasierte Methodik weiterzuentwickeln und vergröberte Modelle für Molekulardynamiksimulationen von Biomolekülen, speziell Peptiden, zu entwerfen und die Selbstaggregation und Strukturbildung in biologischen und biologisch-inspirierten (Peptid-)-Materialien zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen