Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

From CO2 and Nitrogen fixation to the delivery of therapeutic enzymes: Silicified DNA origami as artificial microcompartments

Opis projektu

Krzemionkowy bąbelek ze zmodyfikowanymi kaskadami enzymów poprawia ich wydajność

Enzymy są naturalnymi katalizatorami, niezbędnymi organizmom do zachowania zdrowia i walki z chorobami. Ich funkcja zależy od tego, jak dobrze są chronione, a także od innych cząsteczek, w tym kofaktorów i ich substratów, z którymi się wiążą. W naturze sposobem na zapewnienie bliskości tych cząsteczek, tak aby enzymy mogły wykonywać swoją pracę efektywnie i być chronione przed szkodliwymi czynnikami, jest często enkapsulacja. Aby zwiększyć aktywność i skuteczność systemów wieloenzymatycznych, finansowany przez ERBN projekt NanoCat zakłada opracowanie sztucznych mikroprzedziałów zawierających wszystkie składniki wysoce wydajnych kaskad enzymatycznych, które działają w organizmach, w których nie występują naturalnie. Rozwiązanie to będzie wykorzystywało biokompatybilną krzemionkę do enkapsulacji origami DNA zawierającego enzymy.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITAT DORTMUND
Wkład UE netto
€ 1 916 142,50
Adres
AUGUST SCHMIDT STRASSE 4
44227 Dortmund
Niemcy
Region
Nordrhein-Westfalen Arnsberg Dortmund, Kreisfreie Stadt
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 916 142,50

Beneficjenci (2)