Opis projektu
Odkrycie potencjału chemii porów
Struktury metaloorganiczne stanowią klasę hybrydowych krystalicznych materiałów zbudowanych z wzajemnie połączonych metalowych węzłów i ligandów organicznych. Ich ultrawysoka porowatość i bezprecedensowe możliwości przystosowania chemicznego i strukturalnego sprawiły, że są one obiektem zainteresowania w różnych zastosowaniach, od przechowywania i separacji po katalizę. Zespół finansowanego przez UE projektu LIVINGPORE wykorzysta potencjał sekwencjonowania porów w celu kontroli odpowiedzi konformacyjnej struktur i zawartych w kapsułkach gości, aby ostatecznie zrozumieć, w jaki sposób struktury siatkowe mogą być wykorzystywane do reagowania na (przekształcalne) specyficzne wzorce rozpoznawania molekularnego lub wybieranie takich (transformacyjnych) wzorców na potrzeby selekcji opartej na współpracy w krystalicznym ciele stałym. Badacze zamierzają zmienić obecne postrzeganie struktur metaloorganicznych, prezentując je jako unikalne materiały porowate zdolne do strukturalnych/funkcjonalnych odpowiedzi bliższych systemom biologicznym, aby umożliwić powstanie wyróżniających się zastosowań, które obecnie są nie do pomyślenia, a które początkowo zostaną zademonstrowane w separacji i biokatalizie.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
46010 Valencia
Hiszpania