Projektbeschreibung
Künstliche Systeme ahmen energieintensive Reaktionen in Zellen nach
Endergonische Prozesse sind nichtspontane Reaktionen, für die Energie notwendig ist. Organismen setzen endergonische Reaktionen ein, um Energie von äußeren Quellen zu speichern und komplexe Moleküle und Strukturen zu schaffen. Bei diesen Reaktionen dienen Enzyme als Katalysatoren, die während des katalytischen Zyklus ihre Konformation verändern. Das EU-finanzierte Projekt KI-NET wird versuchen, die chemischen Reaktionen, über die unsere Körper Energie produzieren, in künstlichen Systemen nachzubilden. Die Forschenden werden eine allgemeine biomimetische Strategie aufstellen, um Katalysatoren zu schaffen, die endergonische Prozesse ermöglichen. Das Wissen über die Durchführung dieser Reaktionen hält wichtige Schlussfolgerungen für verschiedene Bereiche bereit, darunter die Energieumwandlung.
Ziel
Endergonic processes are central to Life. They are achieved by enzymes, that change conformation during their catalytic cycle. Thus, biological non-equilibrium processes are catalysis-driven. The realization of catalysis-driven processes in artificial systems proved challenging. It remains limited to synthetically demanding interlocked structures, which were upgraded with catalytic features affecting ring sliding motion.
With KI-NET, I want to develop a general biomimetic strategy enabling endergonic processes driven by chemical catalysis. I plan to invert the current approach by introducing defined conformational freedom into simple catalytic units.
KI-NET scientific objectives go beyond state of the art in chemically-driven non-equilibrium systems, with the aim to:
(i) establish an unconventional theoretical approach based on “effective transition states”, that guides experiments and reveals common underlying principles for catalysis-driven processes and chemical oscillations;
(ii) realize endergonic conformation changes powered by catalytic processes, including ATP hydrolysis;
(iii) promote endergonic assembly reactions, that will reveal how energy consumption directs chemical adaptation;
(iv) realize an artificial synthase: a catalyst that harvests energy from one reaction and uses it to drive a different one.
I will implement a theory-guided experimental approach at the interface between systems chemistry and molecular machines. Leveraging my broad chemistry background, I will address questions that expand towards physics – in terms of formalizing models – and biology – in terms of operating systems to be imitated and unraveled.
Realizing KI-NET allows overcoming thermodynamic boundaries. Unforeseen opportunities become possible in material science and energy management, such as the realization of artificial mitochondria. Indeed, KI-NET pioneers a largely unexplored area of science at the roots of dissipative systems, complex phenomena, and –ultimately, Life.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
67000 Strasbourg
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.