Mechanismen von Ionenkanal-Regulierung durch extensive Simulation und Markovmodellierung
Markov State Modelle (MSMs) sind universelle Formalismen, um die Kinetik von Konformationswechseln von biomolekularen Maschinen zu modellieren. MSMs wurden schon seit Längerem für die Interpretation von experimentellen Ionenkanalmessungen benutzt. Seit Kurzem werden MSMs auch eingesetzt, um Hochdurchsatz-Molekulardynamik (MD) Simulationen zu analysieren. In diesem Projekt werden wir unsere Expertise zu Langzeit-MD-Simulationen und Markov State Modellierung für experimentelle und simulierte Datensätze in die Forschergruppe einbringen. Durch Kombination von extensiven GPU-basierten MD Simulationen (100 Mikrosekunden bis Millisekunden) mit kürzlich entwickelten adaptiven sampling Techniken und Multiensemble-Schätzern, werden wir die Konformationsdynamik von Bindedomänen des AMPA-type Glutamat-Rezeptors und deren Modulation durch die Bindung von Auxiliären Proteinen studieren. Zudem werden wir neue Bayes'sche Inferenzmethoden für MSMs aus Einzelkanaldaten entwickeln und diese mit Simulationsdaten verbinden.
