Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Fast yet accurate routine rational design of novel enzymes

Opis projektu

Projektowanie enzymów na potrzeby zrównoważonego przemysłu

Enzymy to zazwyczaj białka, które pełnią rolę katalizatorów przyspieszających reakcje chemiczne w żywych organizmach. Odgrywają one kluczową rolę w wielu procesach komórkowych, w tym w replikacji DNA i syntezie białek, a także są wykorzystywane w przemyśle z uwagi na korzystne właściwości. Obecne metody projektowania enzymów dla celów przemysłowych są jednak powolne i drogie. Celem finansowanego przez ERBN projektu FASTEN jest opracowanie nowego podejścia obliczeniowego umożliwiającego szybkie i dokładne projektowanie wydajnych enzymów do zastosowań przemysłowych. Naukowcy wykorzystają narzędzia oparte na uczeniu maszynowym, korelacji i koewolucji, a także geometrię obliczeniową do przewidywania mutacji, które zwiększają aktywność enzymów. Analiza wydajności katalitycznej tych nowych enzymów pomoże ulepszyć protokół projektowania i przyczyni się do stworzenia zrównoważonych procesów przemysłowych.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITAT DE GIRONA
Wkład UE netto
€ 1 996 250,00
Koszt całkowity
€ 1 996 250,00

Beneficjenci (1)