Projektbeschreibung
Nukleinsäurevorlagen: flexibler Einsatz bei der Entwicklung neuartiger Proteinzusammensetzungen
Proteine sind die Arbeitspferde der Zellen. Sie ermöglichen die meisten zellulären Funktionen wie Signalübertragung, Erkennung und Immunität, indem sie als Katalysatoren, Signalrezeptoren, Schalter, Motoren und winzige Pumpen fungieren. Die Nachahmung dieser Funktionen durch künstlich hergestellte Proteinzusammensetzungen kann Anwendungen in Bereichen wie Biomedizin, Energie und Umwelt unterstützen. Im vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekt DNA-TO Pass sollen zwei Spitzenbereiche der Wissenschaft, die DNA-Nanotechnologie und das Proteindesign, miteinander verbunden werden, um eine neue Klasse von technisch hergestellten Nanomaterialien zu schaffen. Das Team wird unter Verwendung von Nukleinsäurevorlagen in drei verschiedenen Ansätzen den Zusammenbau und die endgültigen Eigenschaften von Proteinzusammensetzungen kontrollieren. Die Synergie zwischen DNA-Nanotechnologie und Proteindesign wird Eigenschaften freisetzen, die bisher unzugänglich waren.
Ziel
Here I propose to create a new class of designed nanomaterials that will combine the advantageous features of protein design and DNA nanotechnology: nucleic acid-templated protein assemblies. I propose three different approaches that all utilize the addressability of nucleic acids on the nanometer to micrometer length scale to control size, shape, and composition of designed protein assemblies.
In the first approach, the structural and mechanical properties of the assembly will be defined by the protein components, while the nucleic acid component serves merely to define the dimensions of the assembly and to introduce addressability to an otherwise symmetric, repetitive assembly. All components, including the nucleic acid template, can be genetically encoded, potentially enabling assembly of entire nanoparticles inside living cells.
The second approach uses more complex nucleic acid templates, such as DNA or RNA nanostructures, to control size, shape, and addressability of two- or three-dimensional protein assemblies. The shape of the final protein assembly reflects the shape of the templating nucleic acid nanostructure, and the protein assembly can be viewed as a coating that adds rigidity, stability, and, crucially, biological functionality to the template nanostructure. Both approaches one and two are amenable to library-scale screening by coupling size and shape of the particles as well as patterning of functional domains (“phenotype”) to the sequence of the nucleic acid template (“genotype”).
In a third approach, the nucleic acid is not incorporated into the final assembly, but merely serves as a “mold” to define size and composition of a protein assembly. A single DNA origami mold could thus “catalyze” the assembly of many nanoparticles, circumventing potential scalability bottlenecks from approach two.
These assemblies use the synergy between DNA nanotechnology and protein design to achieve properties that would not be accessible to either technology alone.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.