Výpočty vazebných afinit protein-proteinových interakcí a vyvolaných konformačních změn významně přispívají lepšímu porozumění biologickým procesům, které se odehrávají v buňkách. Biomolekulární simulace jsou velice důležitým nástrojem, který se čím dál častěji používá k racionalizaci experimentálních výsledků a k nasměrování dalších experimentů. Výpočetní simulace nabízejí náhled do biologických procesů na úrovni atomárního rozlišení a na femtosekundové časové škále, které jsou často za hranicí současných možností experimentu. Relativní změny volné energie (ΔG) úzce souvisí se základními molekulární vlastnostmi jako jsou vazebné afinity, populace různých konformerů, proteinová stabilita, rozpustnost atd. Efektivní a přesné výpočty ΔG proto představují „svatý grál“ termodynamicky orientovaných výpočetních studií.
V navrhovaném projektu budou studovány členové rodiny 14-3-3 proteinů a jejich typičtí vazební partneři, kteří byli vybráni jako modelové proteiny pro aplikaci různých nových výpočetních metod. 14-3-3 proteiny (14-3-3) jsou důležité modulátory několika významných signálních proteinů, které regulují klíčové biologické procesy jako je kontrola buněčného cyklu, buněčný růst, proliferace nebo buněčná smrt.6 14-3-3 proteiny jsou také spojovány s onkogenními proteiny jako jsou Raf-1, Bcr-Abl, Bcr a polyoma T-antigen, a jsou hojně zastoupeny také v mozkových savčích buňkách, kde jsou spojovány s patofyziologickými projevy různých neurologických a neurodegenerativních onemocnění včetně Creutzfeldt-Jakob choroby, Alzheimerovy choroby či Parkinsonovi choroby.