Projektbeschreibung
Funktionelle supramolekulare Polymere mit neuen katalytischen Eigenschaften
Mit supramolekularen Polymeren können dank der nichtkovalenten Natur, durch die oft neue Eigenschaften aufkommen, funktionelle und dynamische Werkstoffe hergestellt werden. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen sollen im Projekt MuST ArtEM funktionelle supramolekulare Polymere geschaffen werden, die als künstliche Nukleasen dienen und RNA erkennen und spalten können. Die Polymere basieren auf Amiden der 1,3,5-Benzoltricarbonsäure eingebettet in Zinkanteile von 1,4,7-Triazacyclononanen (TACN-Zn2+). So ist eine Bindung von Oligonukleotiden durch elektrostatische Wechselwirkungen und die nachfolgende Spaltung durch kooperative Katalyse möglich. Das System wird eingesetzt, um den Betrieb von RNS-basierten Nanogeräten und Netzwerken voranzubringen, die letztendlich für die Entwicklung von katalytischen Organellen durch Flüssig-Flüssig-Phasentrennung eingesetzt werden sollen.
Ziel
Supramolecular polymers (SPs) are at the forefront of current research to functional bio-mimetic materials and systems. Among the plethora of SPs appeared in the literature in the last decades, those based on 1,3,5-benzenetricarboxyamide (BTA), which have shown to form double helical fibres both in organic and aqueous solution, have been employed as a robust platform for the design of bio-inspired materials with tailored and tuneable properties. Indeed, non-covalent synthesis allows to easily obtain a wide range of functional SPs by simply mixing chemically distinct monomers in solution, which will spontaneously self-assemble into dynamic structures. Such approach has been exploited to develop BTA-based SPs able to bind nucleic acids in a superselective fashion through multivalent interactions between positively charged co-assembled BTA monomers and the phosphate present in the oligonucleotide backbone. Building on these previous findings, MuST ArtEM aims to develop functional SPs to be exploited as artificial nucleases, able to recognize and cleave RNA. The recognition and the hydrolytic activity are provided by cationic components bearing the 1,4,7-triazacyclononane-zinc complexes (TACN-Zn2+), which is well known to catalyse the hydrolysis of phosphodiester bonds. The positively charged components undergo clustered upon binding with the oligonucleotide, thus enhancing the hydrolytic ability of the zinc complex through cooperative catalysis. Once degraded, the RNA is no more able to induce clustering of the functional monomers, which will come back to the initial random distribution, switching off the catalytic ability of the fibres. Such functional SPs will be then tested in more complex systems, to trigger downstream self-assembly of DNA structures. Finally, liquid-liquid phase separation of the functional SPs will be achieved, developing bio-inspired compartmentalized hydrolytic microreactors.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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Niederlande