Descrizione del progetto
Una «bolla» di silice per ospitare cascate di enzimi ingegnerizzati, migliorandone l’efficienza
Gli enzimi, i catalizzatori della natura, sono essenziali per la vita e la salute e svolgono ruoli importanti nelle condizioni patologiche. La loro funzione dipende dall’efficacia della loro protezione e da altre molecole, compresi i cofattori e i loro substrati, con cui si legano. Per garantire la vicinanza di queste molecole in modo che gli enzimi possano svolgere il loro lavoro in modo efficiente e al riparo da fattori dannosi, in natura si ricorre spesso all’incapsulamento. Al fine di migliorare l’attività e l’efficacia dei sistemi multi-enzimatici, il progetto NanoCat, finanziato dal CER, si propone di progettare microcompartimenti artificiali che contengano tutti gli ingredienti per assicurare cascate enzimatiche altamente efficienti, operative in organismi nei quali non sono presenti in natura. La soluzione sfrutterà la silice biocompatibile per incapsulare gli origami di DNA che ospitano gli enzimi.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
44227 Dortmund
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.