Description du projet
Optimiser la fonction catalytique par la régulation de séquence à l’aide de l’apprentissage automatique
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques qui accélèrent les réactions chimiques au sein des organismes vivants, ce qui permet de convertir efficacement les substrats en produits tout en réduisant la dépense énergétique. Chaque enzyme est hautement spécifique à son substrat et a évolué pour fonctionner dans des conditions physiologiques. Le projet SHAPE, financé par le CER, vise à développer des enzymes abiotiques dotées de capacités catalytiques comparables à celles des enzymes naturelles, afin d’élargir leur utilisation dans les transformations chimiques. Les travaux porteront sur la variation de la séquence des monomères et de la stéréochimie afin de modifier la structure secondaire et tertiaire dans le cadre d’une approche d’ingénierie contrôlée. Des techniques de calcul avancées permettront d’analyser et d’interpréter la relation entre la séquence et la fonction catalytique, ce qui permettra d’optimiser les performances catalytiques.
Objectif
Functionalities of enzymes are encoded in amino acid sequences and directed by their SHAPEs with complementary binding pockets for specific substrates. Natural enzymes are remarkable catalysts, however, they are typically optimized by evolution to operate under the constraints of the physiological environment of a living system, which strongly limits the scope of their applications in organic synthesis. Here, I propose to develop abiotic enzymes to selectively catalyze chemical transformations in non-physiological environments. The main objective of the project is to use monomer sequence control to fine-tune the SHAPE of abiotic macromolecules to obtain the desired catalytic functionality. This goal will be realised via four work packages:
(I) Primary structure control to input information into macromolecules – development of synthetic methods yielding high molar mass, sequence-defined polymers, to deliver abiotic proteins at high scales and numbers.
(II) SHAPE control by single chain folding and topology – secondary and tertiary structure evolution by varying the monomer sequence and stereochemistry to tune intramolecular interactions, leading to controlled engineering of globularly folded polymers.
(III) Introducing catalytic activity into abiotic polymers – enhancing selectivity and efficiency of catalytic reactions by advancing an outer sphere that surrounds the metal cofactor.
(IV) Sequence-function studies using machine learning – delivery of models able to interpret multivariate data that will guide the development of complex catalytic systems to find and predict dependencies inaccessible by conventional methods.
Our approach proposes an unexplored method for obtaining abiotic, sequence-defined polymers operating in a non-biological environment whose functions can rival those of natural macromolecules. The study will reveal valuable information on sequence-dependent properties of polymers, to open a field of abiotic enzymes for organic transformations.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles mathématiques mathématiques pures topologie
- sciences naturelles sciences chimiques science des polymères
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines enzyme
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
61 712 Poznan
Pologne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.