Projektbeschreibung
Die Enzymeffizienz optimieren
Das selektive Brechen und Bilden von chemischen Verbindungen zwischen Kohlenstoff- (C) und Wasserstoffatomen (H) ist der Grundstein für viele chemische Verfahren, auch der CO2-Reduktion. Dafür ist ein Gleichgewicht aus Proton- und Elektronenübertragungen notwendig, zum Beispiel die Wasserstoffabstraktion oder Hybridübertragung. Das Wo und Wie dieser Reaktionen zu steuern kann jedoch schwierig sein. Der Erfolg der Reaktionen hängt oft von Faktoren wie der Enzymumgebung und deren Einfluss auf die Reaktion ab. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Projekt MicroEnv ein Modell zur Proton- und Elektronenübertragung erstellt. Das Ziel ist, die Effizienz der CO2-Reduktion und der Aktivierung von C-H-Verbindungen zu verbessern. Mit der Forschung könnten bessere Katalysatoren entwickelt und Enzyme für wichtige chemische Reaktionen optimiert werden.
Ziel
The crucial step for selective cleavage and formation of C-H bonds is a concerted transfer of proton (PT) and electron(s) (ET): hydrogen atom abstraction (HAA) or hydride transfer (HT). The HAA and HT processes can be employed to various chemical transformations: from activation of inert bonds to reduction of CO2. This approach, however, requires a strict control of the regioselectivity of the reaction. Notably, enzymes - catalysts developed by Nature, are characterised by high activity and selectivity. In this project, we would like to provide insight into the interplay of reaction thermodynamics and sterics given by the microenvironment of prototypical enzymatic active sites (employing HAA or HT as a key step in catalysis) and to decipher which of these effects is more important in enzymatic selectivity.
The focal point of the project is the novel three component thermodynamic-based model for reactivity, developed for concerted H+/e abstraction. The model captures the coupled nature of PT and ET by the relative magnitutes of redox potentials and acidity constants of the reactants - their values determine not only the the reaction driving force but also the two novel contributions: asynchronicity and frustration with opposing effects on the barrier for the reaction. An asynchronous process, featuring a large disparity in ET and PT components of the reaction driving force, is more efficient. In contrast, a common large size of these ET and PT components makes HAA more frustrated and hence less effective.
Based on this model we would like to look into systems capable of CO2 reduction and C-H bond activation to assess to what extent their reactivity is tweaked by the local conditions given by the enzymatic microenvironment versus the canonical factors affecting enzymatic activity, such as sterics and specific interactions. The studies may serve as a guide for design for systems capable of effective reduction of CO2 and rational redesign of C-H activating enzymes.
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.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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.
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.
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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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.
182 00 PRAHA
Tschechien
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.