Descrizione del progetto
Sistemi artificiali che imitano le reazioni ad alta intensità energetica delle cellule
I processi endergonici sono reazioni non spontanee il cui progresso richiede energia. Gli organismi ricorrono alle reazioni endergoniche per stoccare energia da fonti esterne e dare forma a molecole e strutture complesse. Queste reazioni sono catalizzate da enzimi che cambiano conformazione nel corso del ciclo catalitico. Il progetto KI-NET, finanziato dall’UE, intende riprodurre le reazioni chimiche utilizzate dai nostri corpi per produrre energia all’interno di sistemi artificiali. I ricercatori svilupperanno una strategia biomimetica generale per realizzare catalizzatori in grado di consentire processi endergonici. L’apprendimento delle modalità attraverso cui effettuare queste reazioni porta con sé importanti implicazioni per vari campi, tra cui quello della conversione energetica.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
67000 Strasbourg
Francia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.