Descrizione del progetto
Progettare enzimi per industrie sostenibili
Gli enzimi sono generalmente proteine che agiscono come catalizzatori per accelerare le reazioni chimiche negli organismi viventi. Svolgono un ruolo fondamentale in molti processi cellulari, tra cui la replicazione del DNA e la sintesi proteica, e sono stati sfruttati anche nell’industria grazie alle loro caratteristiche benefiche. Tuttavia, gli attuali metodi di progettazione di enzimi per obiettivi di rilevanza industriale sono lenti e costosi. L’obiettivo del progetto FASTEN, finanziato dal CER, è elaborare un nuovo approccio computazionale per progettare enzimi efficienti in modo rapido e accurato per le applicazioni industriali. I ricercatori si avvarranno di strumenti basati sull’apprendimento automatico, la correlazione e la coevoluzione, nonché la geometria computazionale, per prevedere le mutazioni che migliorano l’attività degli enzimi. La comprensione dell’efficienza catalitica di questi nuovi enzimi contribuirà a migliorare il protocollo di progettazione e allo sviluppo di processi industriali sostenibili.
Obiettivo
Life could not be sustained without the presence of enzymes, which are responsible for accelerating the chemical reactions in a biologically compatible timescale. Enzymes present other advantageous features such as high specificity and selectivity, plus they operate under very mild biological conditions. Inspired by these extraordinary characteristics, many scientists wondered about the possibility of designing new enzymes for industrially-relevant targets. Unfortunately, none of the current enzyme design strategies is able to rapidly design tailor-made enzymes at a reduced cost. This is limiting the general routine application of enzyme catalysis in industry, and thus the chemical manufacturing competitiveness. The goal of this project is to develop a fast yet accurate computational enzyme design approach for allowing the routine design of highly efficient enzymes. FASTEN combines computational chemistry, deep learning, graph theory, and computational geometry for controlling the complexity of enzyme catalysis in a new computational protocol that will capture the chemical steps and conformational changes that take place along the catalytic itinerary. Active site and distal activity-enhancing mutations are predicted based on correlation and co-evolutionary-based guidelines, and the catalytic potential of the new designs is estimated by means of geometry-based oracles. This new computational approach will be validated with the design of enzymes presenting complex conformational dynamics and multi-step mechanisms. The experimental evaluation of many of the designs will finally reveal the potential of this new approach for the fast routinely design of industrially-relevant enzymes. FASTEN has the potential of making the routine design of enzymes possible, thus improving our current lives and leading to a more sustainable world for our generations.
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.
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.
- scienze naturali scienze biologiche genetica mutazione
- scienze naturali scienze chimiche catalisi
- scienze naturali matematica matematica pura geometria
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
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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
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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-2022-COG
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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.
17004 GIRONA
Spagna
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.