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

Systematic analyses and rational engineering of fast CO2 fixation pathways in living cells

Opis projektu

Poprawa efektywności wiązania CO2

Biologiczne wiązanie CO2 ma kluczowe znaczenie dla produkcji biomasy i żywności, jednak dominująca ścieżka cyklu Calvina jest nieefektywna, co przekłada się na wysokie koszty energii i powolną kinetykę enzymów. Finansowany przez ERBN projekt FASTFIX przewiduje usprawnienie tego procesu poprzez zbadanie bardziej wydajnych syntetycznych ścieżek wiązania CO2. Kluczowym wyzwaniem są ograniczone dane dotyczące kinetyki odpowiednich enzymów, które mogą nie odzwierciedlać ich działania w żywych komórkach. Aby temu zaradzić, zespół FASTFIX opracuje nową metodę kwantyfikacji kinetyki enzymów bezpośrednio w zmodyfikowanej bakterii Escherichia coli. Poprzez powiązanie tempa wzrostu z poziomem enzymów, projekt ma na celu systematyczną analizę i wybór optymalnych ścieżek syntetycznych, które utorują drogę do energooszczędnego wiązania CO2 i poprawy plonów rolnych.

Cel

Biological CO2 fixation is the primary process responsible for biomass and food production and a key player in the atmospheric CO2 balance. Almost all biological CO2 fixation is caried out by a single pathway: the Calvin cycle. Despite the dominance of this pathway in nature it seems relatively inefficient due to high energy costs and poor enzyme kinetics. An exciting option to improve this efficiency, is the exploration of potentially more efficient synthetic CO2 pathways. However, a key challenge to identify promising synthetic CO2 fixation pathways is the limited availability of kinetic data on relevant enzymes. In addition, kinetic data are usually measured in vitro and hence not always representative for the performance in living cells.
In FASTFIX, I will develop and use a novel method to quantify kinetics of enzymes within living cells. I will do this by making the growth rate of engineered Escherichia coli cells directly dependent on the kinetics and levels of the enzymes of interest. By measuring the growth rates and enzyme levels by absolute quantitative proteomics, the in vivo kinetics of the enzymes can be determined.
This approach will be used to generate a complete overview of the kinetics of enzymes involved in promising synthetic CO2 fixation pathways. This will enable an unprecedented systematic analysis of the kinetics of synthetic CO2 fixation pathways.
Based on this analysis I will select the most promising pathway design. Enabled by the in vivo kinetics data I will then employ a novel forward-engineering method to effectively engineer and demonstrate the performance of the full pathway in E. coli.
The realization of a fast, energy-efficient synthetic CO2 fixation pathway in living cells will be a major milestone. The anticipated results will be promising for efficient CO2-based biotechnological production, and in the longer-term may increase agricultural yields and help to more efficiently mitigate humanity’s CO2 footprint.

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-2024-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

WAGENINGEN UNIVERSITY
Wkład UE netto
€ 1 499 980,00
Koszt całkowity
€ 1 499 980,00

Beneficjenci (1)