Descripción del proyecto
Optimización de los sistemas enzima-electrodo
Las enzimas de reducción-oxidación (redox) facilitan las reacciones químicas. Este tipo de reacciones se basan en la transferencia de electrones entre moléculas. Estas enzimas son esenciales en diversos procesos biológicos, como la respiración celular, la fotosíntesis y el metabolismo de diversos compuestos. También se han estudiado en aplicaciones que incluyen conversión de energía, biodetección o electrosíntesis. Sin embargo, son poco estables y difíciles de alinear con las superficies de los electrodos, lo que dificulta su uso generalizado. Financiado por el programa Marie Skłodowska-Curie Actions, el proyecto ReversE pretende desarrollar un método de inmovilización reversible para fijar enzimas a electrodos con una determinada orientación. Con esta técnica se logrará la liberación controlada de enzimas tras una estimulación, lo que permitirá su regeneración y desarrollo sostenible en sistemas enzima-electrodo.
Objetivo
Redox enzymes catalyze numerous biological processes that are also relevant for a variety of applications, including energy conversion, biosensing, and electrosynthesis of complex molecules. The intrinsic lability of enzymes that gradually lose catalytic activity over time, however, restricts their operational half-life for practical large-scale application of this sustainable and incredibly energy-saving system. Moreover, enzymes are nanometer-sized macromolecules, that must be properly aligned with the electrode surface for efficient electron transfer and substrate access to the active site regardless of the electron transfer mechanism, direct or mediated, which typically necessitates laborious procedures. The goal of this Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship project is to develop a reversible immobilization approach that can attach enzymes on an electrode surface in a defined orientation and permit their controlled release on demand upon stimulation (ReversE). This will be accomplished by capitalizing on a gold (Au)-binding peptide fused to [FeFe]-hydrogenase as the model enzyme to have the dual functionality of orienting enzymes on the Au electrode surface in a precise manner to support efficient electron transfer and substrate access to the active site, as well as allowing the bound Au-binding peptide fused enzymes to be released by electrochemical or chemical stimuli and replaced with fresh enzymes when the catalytic activity is reduced to a predetermined value. This will open up the possibility for enzyme regeneration which will be groundbreaking in the context of sustainable deployment of enzyme‒electrode systems.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
80333 Muenchen
Alemania