bioweb: molecular modelling group / grupo de modelado molecular

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RESEARCH LINES / LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN.


Analysis by computational simulation of enzymatic reactions catalyzed by GTPases and ATPases of biomedical interest. Design of specific inhibitors.
  • Cohesin: Simulation, using molecular dynamics and QM/MM, of the ATPase activity of the active centers present in the Smc1A/Smc3 head of the human cohesin complex, involved in cell division of normal and tumor cells.
  • FtsZ: Simulation by molecular dynamics of the processes of polymerization and depolymerization of the bacterial septum protein FtsZ, associated with the GTPase activity of its active center.

    Development of a new and efficient drug design system based on computational dynamic simulation of macromolecular structures.
    Based on the analysis of Smc1A/Smc3 and FtsZ NTPase active centers, the method developed by our group consists of simulating these protein structures through molecular dynamics for several hundred nanoseconds, selecting different representative structures and filtering a database of 3D compounds for each one of them. In both cases, notable results have been obtained:
  • A molecule that inhibits the cell cycle of human tumour cells, with the potential to be used as an anti-tumour drug (in the patent study phase).
  • Two bacterial (Escherichia coli) cell division cycle inhibitor molecules that can be used as potential antimicrobials (also under patent study).

    In-house developed pipeline of molecular dynamics structure-based in silico strategy using databases of selected molecules to search for antimicrobial compounds ready to enter into clinical trials (carbapenemases inhibitors).

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    Análisis mediante simulación computacional de reacciones enzimáticas catalizadas por GTPasas y ATPasas de interés biomédico. Diseño de inhibidores específicos.
  • Cohesina: Simulación mediante dinámica molecular y QM/MM de la actividad ATPasa de los centros activos presentes en la cabeza Smc1A/Smc3 del complejo de cohesina humano, implicado en división celular de células normales y tumorales.
  • FtsZ: Simulación mediante dinámica molecular de los procesos de polimerización y despolimerización de la proteína de septo bacteriano FtsZ, asociados a la actividad GTPasa de su centro activo.

    Desarrollo de un nuevo y eficiente sistema de diseño de fármacos basado en simulación computacional dinámica de estructuras macromoleculares.
    Basado en los análisis de los centros activos NTPasa de Smc1A/Smc3 y FtsZ, el método desarrollado por nuestro grupo consiste en la simulación mediante dinámica molecular de dichas estructuras proteicas durante varias centenas de nanosegundos, seleccionando en cada caso diferentes estructuras representativas y filtrando para cada una de ellas una base de compuestos 3D. En ambos casos se han obtenido resultados notables:
  • Una molécula inhibidora del ciclo celular de células tumorales humanas, con el potencial de ser utilizada como fármaco antitumoral (en fase de estudio de patente por la Unidad de Protección de Resultados de la Vicepresidencia Adjunta de Transferencia del Conocimiento del CSIC).
  • Dos moléculas inhibidoras del ciclo de división celular bacteriano (Escherichia coli) susceptibles de ser utilizadas como potenciales antimicrobianos (también en fase de estudio de patentes).

    Desarrollo interno de una estrategia in silico basada en dinámica molecular de estructuras de proteínas y bases de datos de moléculas seleccionadas para la búsqueda de compuestos antimicrobianos (inhibidores de carbapenemasas) listos para entrar en ensayos clínicos.

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    FUNDED PROJECTS / PROYECTOS FINANCIADOS.


    "COMPUDRUG": Development of a new and efficient drug design system based on computational dynamic calculation of macromolecular structures". State Research Agency - Ref: RTC-2017-6494-1./ "COMPUFÁRMACO": Desarrollo de un nuevo y eficiente sistema de diseño de fármacos basado en cálculo computacional dinámico de estructuras macromoleculares. Agencia nacional de Investigación - Ref: RTC-2017-6494-1. 2018.
    Proyecto en colaboración con / Project in collaboration with Repessa Sistemas S.A.
     
    "IMI-ENABLE" consortium, a Innovatives Medicines Initiative within IMI’s New Drugs for Bad Bugs (ND4BB) programme (ref. IMI-DB4BB-ENABLE-115583)/ Consorcio "IMI-ENABLE", en el marco de la "Innovatives Medicines Initiative" dentro del programa "New Drugs for Bad Bugs (ND4BB)" (ref. IMI-DB4BB-ENABLE-115583). 2014.
     
    "DORIAN" consortium, a Collaborative Project financed by the 7FP-EU (ref. FP7-HEALTH-2011-278603)/ Consorcio "DORIAN", Collaborative Project financiado por el 7PM-UE (ref. FP7-HEALTH-2011-278603). 2012.
     
    "Epi-TRAITS" consortium, a FP7 Marie Curie International Training Network (ref. FP7-PEOPLE-2012-ITN-316965) / Consorcio "Epi-TRAITS", un Proyecto Marie Curie - International Training Network - FP7 (ref. FP7-PEOPLE-2012-ITN-316965). 2012.
     
    "DIGEN-1K: Experimental development of a Genetic Diagnostics Method using Next Generation Sequencing" (Partners: Biomol-Informatics, Madrid Science Park, Hospital La Paz Institute for Health Research -IdiPaz-). / "DIGEN-1K: Desarrollo Experimental de un Sistema de Diagnóstico Genético e Identificación de Patógenos mediante Secuenciación Genómica". (En colaboración con: Biomol-Informatics, Parque Cientifico de Madrid, Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz -IdiPaz-). Plan Nacional I+D+I Ref.: INNPACTO IPT-2011-0964-900000. 2011.
     
    "Use of specific peptides from proteins FtsA and FtsZ as antimicrobials" / "Uso de péptidos específicos de la proteínas FtsZ y FtsA como antimicrobianos". Plan Nacional I+D+I Ref.: EXPLORA SAF2011-13156-E. 2011
     
    "DIVINOCELL" consortium, a Collaborative Project financed by the 7FP-EU (ref. HEALTH-F3-2009-223431)/ Consorcio "DIVINOCELL", Collaborative Project financiado por el 7FP-EU (ref. HEALTH-F3-2009-223431). 2009.
     
    "Development of a computer-aided drug design system". Contract for Research and Development on Bioinformatics between Biomol-Informatics and Fundación "Severo Ochoa". / "Desarrollo de un sistema de diseño computacional de fármacos". Contrato de Investigación y Desarrollo en Bioinformática entre Biomol-Informatics y la Fundación "Severo Ochoa". 2008.
     
    Type-C Consolider: "Molecular bases of action of carnitine palmitoyltransferases as regulators of fat oxidation and their role on insulin resistance, type II diabetes and the hypothalamic appetite regulation". / Eje-C Consolider: "Bases moleculares de acción de las carnitina aciltransferasas como reguladoras de la oxidación de las grasas y su papel en la obesidad, la resistencia a la insulina y el apetito". Plan Nacional I+D+I 2007. Ref: SAF2007-61926. 2008.
     
    COMBACT. New targets to combat pathogenic bacteria. / COMBACT. Nuevas dianas para combatir a las bacterias patógenas". Comunidad de Madrid, I+D Biociencias 2006. Ref: S-BIO-0260-2006. 2007.
     
    "BIOSINCEL. Synthetic biology of cellular division: reconstruction of the bacterial division proto-ring. / BIOSINCEL. Biología sintética de la división celular: reconstrucción del proto-anillo de división bacteriano". CSIC: Proyectos Intramurales de Frontera 2006. Ref: 200620F0022. 2007.
     
    "Bioinformatics: Protein-protein and protein-ligand interactions. Modelling human CPTI function. / Bioinformática: Interacciones proteína-proteína y proteína-ligando. Modelado de la función de la CPTI humana". Plan Nacional I+D+I 2003. Ref: SAF2004-06843. 2004.
     
    "Bio-PARTNeR: Protein interaction network / Bio-PARTNeR: Red de interacción entre proteínas". Fundación Ramón Areces. 2002.
     







    BIOWEB: MOLECULAR MODELLING GROUP
    Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa"
    (CBMSO, CSIC-UAM)
    http://www.cbm.csic.es/bioweb
    C/ Nicolás Cabrera, 1. Campus UAM, Cantoblanco
    28049 Madrid. Spain
    Tel: (+34) 91 196 4662 / 4663
    Fax: (+34) 91 196 4420
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