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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2015-01-01 - 2017-12-31

Den komplexen Wechselwirkungen zwischen Proteinen und deren Netzwerken kommt in den modernen molekularen Lebenswissenschaften große Bedeutung zu. In den pharmazeutischen Wissenschaften verlegt sich der Fokus von 'small-molecule drugs' zu sogenannten 'biologicals', darunter auch komplexe Proteinsysteme. Die rechnergestützte Beschreibung solcher Wechselwirkungen fördert ein besseres Verständnis auf molekularer Ebene und die Vorhersage von Affinitäten zwischen Proteinen bereitet den Weg für ein rationelles Design neuer Therapeutika. Die korrekte Beschreibung von Protein-Protein-Wechselwirkungen und relevanten Unterschieden in der freien Energie hängt maßgeblich vom ausreichenden Sampling aller relevanten Konformationszustände, sowohl im gebundenen als auch im ungebundenen Zustand der Bindungspartner, ab. Während es heute für die Wechselwirkungen zwischen Proteinen und kleinen Molekülen relativ effiziente rechnergestützte Werkzeuge gibt, ergeben sich bei Protein-Protein Wechselwirkungen neue Schwierigkeiten durch die große Diversität von Aminosäuresequenzen und die inhärente Flexibilität von Proteinstrukturen. Eine weitere Herausforderung bilden Proteine mit intrinsisch ungeordneten Regionen. Den vorliegenden Antrag unterbreitet ein internationales, interdisziplinäres Forscherteam mit dem Ziel der Entwicklung effizienter Freie-Energie- und Enhanced-Sampling-Methoden zur Berechnung von freien Bindungsenergien von komplexen Proteinsystemen. Als Modellsystem soll die 14-3-3 Proteinfamilie und deren Wechselwirkungen mit Tyrosinhydroxylase dienen. Im ungebundenen Zustand sind die relevanten Teile der Tyrosinhydroxylase intrinsisch ungeordnet und die Affinität für viele unterschiedliche Sequenzen muss bestimmt werden. NMR Experimente werden durch Hamiltonian und Temperature Replica Exchange Molecular Dynamics-Simulationen unterstützt um das konformationelle Ensemble des Partnerproteins zu beschreiben. Zugleich wird die Third-Power Fitting / One-Step Perturbation-Methode ausgebaut um ein universelles Modell zur Berechnung freier Energie-Differenzen zwischen Aminosäuren zu entwickeln, das die effiziente Vorhersage von Bindungsenergien erlaubt. Der Bindungsvorgang selbst wird durch Hamiltonian Replica Exchange Simulationen in Verbindung mit distancefield distance restraints beschrieben werden. Im Ganzen werden die entwickelten Methoden für eine große Spannbreite an Protein-Protein-Wechselwirkungen anwendbar sein und die enhanced sampling-Werkzeuge werden die Berechnung von komplexen Potential of Mean Force Profilen zur Beschreibung der Interaktionen zwischen sehr flexiblen Molekülen möglich mach  
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-07-01 - 2018-06-30

Die vorliegende Studie zielt auf eine kritische Analyse und anwendungsorientierte Aufarbeitung der Ergebnisse der österreichweiten Mobilitätserhebung „Österreich Unterwegs“ des bmvit ab, die bestehende Wissensgrundlage wird dabei so aufgearbeitet, dass die konkrete Anwendbarkeit der Ergebnisse möglichst hoch wird. Durch die aktive Mitarbeit zweier Projektpartner an der Erhebung besteht die Möglichkeit, diese möglichst zeiteffizient und aus der Insiderperspektive darauf zu prüfen, welche (neuen) Anwendungsmöglichkeiten die vorliegenden Daten bieten und welche Forschungsfragen sie tatsächlich beantworten. Die beiden weiteren, externen Projektpartner bringen eine kritische Außensicht ein und ermöglichen eine Praktikabilitäts- und Usability-Prüfung der Datensätze aus NutzerInnen-Sicht, welche unter anderem auch der Entwicklung eines Indikatoren-Sets als Evidenzbasis für politische EntscheidungsträgerInnen dienen wird. Darüber hinaus wird das Aufzeigen von Möglichkeiten zur Mehrwertgenerierung (z.B. durch Verschneidung und Ergänzung mit Daten aus anderen Quellen) den Nutzen für möglichst viele Datenanwendungen weiter maximieren.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-03-01 - 2017-02-28

Das Potential der bestehenden Technologie von Extruder für die Anwendung der hydrothermalen Karbonisierung im kontinuierlichen Betrieb, soll erhoben werden. Dazu werden gezielte Versuche an einem bestehenden Extruder aus der Lebensmittelindustrie durchgeführt. Als Feed soll Maisgries unter Zugabe von Wasser eingesetzt werden. Ziel ist die Beurteilung der mechanischen Durchführbarkeit. Optimierungsmöglichkeiten durch gezielte Adaption der Anlage an die neuen Prozessbedingungen sollen vorgeschlagen werden.

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