Descripción del proyecto
Desencadenar el potencial de la química de poros
Los marcos organometálicos (MOM) son un tipo de materiales cristalinos híbridos construidos a partir de la interconexión de nodos metálicos y ligandos orgánicos. Su porosidad ultraalta y su capacidad de ajuste químico y estructural sin parangón han suscitado interés para su uso en aplicaciones que van desde el almacenamiento y la separación a la catálisis. En el proyecto LIVINGPORE, financiado con fondos europeos, se aprovechará el potencial de la secuenciación de poros a fin de controlar la respuesta conformacional de marcos y huéspedes encapsulados para comprender mejor cómo se pueden usar los marcos reticulares con el objetivo de responder (transformables) o seleccionar (transformadores) patrones de reconocimiento molecular específicos para la selección cooperativa en un sólido cristalino. El objetivo del proyecto es lograr un cambio de paradigma en el ámbito de los MOM hacia materiales porosos nuevos capaces de dar respuestas estructurales y funcionales más cercanas a los sistemas biológicos para, así, favorecer aplicaciones distintivas actualmente impensables, que se demostrarán inicialmente en separación y biocatálisis.
Objetivo
The conformational flexibility and biological function of proteins is dictated by the positioning of a few amino acids into specific arrangements linked by peptide bonds. We intend to implement this same principle of sequencing, essential to biology, to synthetic porous materials by encoding pore environments with atomic precision to control structural response and function. The road to this vision remains blocked by the lack of methodologies and understanding which is required to untap the value of pore chemistry in controlling the conformational response of frameworks and encapsulated guests. LIVINGPORE is structured around the complementary concepts of ‘transformable’ and ‘transformative’ porosity, that share the use of amino acid side chain chemistry and peptide bond rotations for selecting the conformational response and function of flexible frameworks (oligopeptide linkers) or flexible guests (small enzymes) by using programmed pore settings and mutants. We will develop both concepts in parallel by implementing a central high-throughput workflow that integrates computational and experimental routines for rational design and accelerated discovery. These synergic, multidisciplinary tools will be used to i) guide chemical synthesis, ii) evaluate structural response and iii) rationalize function, all required for going beyond what can be currently achieved with conventional methods. The central objective of this materials chemistry project is to lay definitive understanding on how reticular frameworks can be used to respond to (transformable) or select (transformative) specific molecular recognition patterns for cooperative selection in a crystalline solid. The long-term vision is a shift in the present perception of Metal-Organic Frameworks into unique porous materials capable of structural/functional responses closer to biological systems that enable distinctive applications currently unthinkable of, here initially demonstrated in separation and biocatalysis.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
46010 Valencia
España