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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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From CO2 and Nitrogen fixation to the delivery of therapeutic enzymes: Silicified DNA origami as artificial microcompartments

Description du projet

Une «bulle» de silice accueille des cascades d’enzymes modifiées, améliorant leur efficacité

Les enzymes sont les catalyseurs de la nature, essentielles à la vie et à la santé elles jouent un rôle important dans les maladies. Leur fonction dépend de la façon dont elles sont protégées, ainsi que d’autres molécules, notamment les cofacteurs et leurs substrats, avec lesquelles elles se lient. Dans la nature, l’encapsulation permet souvent d’assurer la proximité de ces molécules afin que les enzymes puissent fonctionner efficacement, à l’abri des facteurs nuisibles. Afin d’améliorer l’activité et l’efficacité des systèmes multi-enzymatiques, le projet NanoCat, financé par le CER, se propose de créer des microcompartiments artificiels contenant tous les ingrédients nécessaires à des cascades enzymatiques hautement efficaces, opérationnelles dans des organismes où elles ne sont pas naturellement présentes. La solution s’appuiera sur la silice biocompatible pour encapsuler l’origami d’ADN qui héberge les enzymes.

Objectif

All life is dependent on enzymatic reactions and functional enzyme cascades have been evolutionary optimized. Yet, introducing “foreign” enzymes into other organisms through genetic engineering often results in reduced or no enzymatic activity. In nature enzymatic activity and efficiency are often enhanced by encapsulation of enzymes in microcompartments resulting in protection and rate enhancement through high local concentrations of enzymes, co-factors and substrates. In NanoCat I will engineer artificial microcompartments hosting highly efficient enzyme cascades that are operational in organisms where they do not naturally occur. The approach is based on my recently developed method to controllably template silica nanostructures by DNA origami. These inorganic materials retain the attractive features of DNA origami like precise localization and number placement of proteins of interest. Combining the power of DNA nanotechnology with the sturdiness and biocompatibility of silica as artificial enzyme-hosting microcompartments, I now have a highly disruptive tool at hand that has the power to outperform standard biological methods and be a true game changer. NanoCat is a novel approach to assemble complex enzymes outside of their natural environments to address health issues, global carbon emissions and plant fertilizers, something that current biological methods struggle to do. The immense demand in today’s agricultural, climate and health needs urgently calls for engineered systems with full control over size, shape and functionalizability to enhance enzymatic activity and endow organisms with new and improved properties. NanoCat aims to provide a solution to these issues through the assembly of artificial enzyme-hosting microcompartments from silicified DNA origami with universal applicability, which I will exemplify through the formation of “carboxy-, nitrogy- and galactysomes” for CO2/nitrogen fixation and the cellular delivery of essential lysosomal enzymes.

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.

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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).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

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.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

TECHNISCHE UNIVERSITAT DORTMUND
Contribution nette de l'UE

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.

€ 1 916 142,50
Adresse
AUGUST SCHMIDT STRASSE 4
44227 Dortmund
Allemagne

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Région
Nordrhein-Westfalen Arnsberg Dortmund, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

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.

€ 1 916 142,50

Bénéficiaires (2)

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