Opis projektu
Algorytmy eksploracji genomu dla nieenzymatycznych przemian w niekanonicznej biosyntezie alkaloidów
Ponad połowa dzisiejszych farmaceutyków jest pozyskiwana z produktów naturalnych lub powstaje na ich bazie. W teorii za przemianę struktur produktów naturalnych, zachodzącą podczas biosyntezy przeprowadzanej przez bakterie, odpowiadają enzymy w biosyntetycznych klastrach genów (ang. biosynthetic gene clusters, BGC). Mimo że zaawansowane algorytmy eksploracji genomu potrafią identyfikować kanoniczne BGC w produktach pochodzenia naturalnego, niekanoniczne BGC są dla nich niewidoczne. Dlatego ważne jest odkrycie, jakiego dokonał zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu ComBiNE. Zaobserwowano bowiem obecność alkaloidów, które wspierają nieenzymatyczne przemiany i są wynikiem spontanicznych reakcji w bakteriach. Z tego względu uczeni zamierzają opracować nowe algorytmy eksploracji genomu w celu identyfikacji takich alkaloidowych BGC. W ramach projektu opracowany zostanie modelowy system do badania poziomu kompartmentacji potrzebnego do uwzględnienia reakcji spontanicznych. Wyniki tych badań zostaną wykorzystane na potrzeby inżynierii produktów naturalnych oraz pierwotnych szlaków metabolicznych do nieenzymatycznej fuzji niestandardowych produktów lub pierwotnych metabolitów o komplementarnej reaktywności.
Cel
Nature is a remarkable pharmaceutical chemist. More than 50% of approved drugs are natural products (NPs) or have drawn inspiration from them. According to the central dogma of bacterial NP biosynthesis all transformations responsible for the formation and modification of a NP scaffold are carried out by enzymes encoded in a biosynthetic gene cluster (BGC).
Sophisticated genome mining algorithms have been developed to identify NP BGCs in microbial genome sequences. These algorithms excel in recognizing canonical BGCs. Non-canonical BGCs associated with NPs that are not biosynthesized following textbook biosynthetic knowledge evade detection by state-of-the-art genome mining algorithms.
We have identified alkaloids that undergo non-enzymatic transformations, thus defying the central dogma of NP biosynthesis. Bacteria likely employ specialized micro-compartments to facilitate these spontaneous reactions.
The ComBiNE team will develop machine learning-based genome mining algorithms to systematically identify and characterize alkaloid BGCs that currently elude detection. These non-canonical pathways biosynthesize alkaloids independent of the ribosome and non-ribosomal peptide synthetases. We will focus on alkaloids that undergo non-enzymatic transformations in bacterial micro-compartments. We will establish a model system to study the level of compartmentalization necessary to facilitate spontaneous reactions. Insights gained from these studies will be used to engineer NP and primary metabolic pathways for the non-enzymatic fusion of tailor-made NPs or primary metabolites with complementary reactivity.
Spontaneous reactions in bacterial micro-compartments can be harnessed for the fusion of two NPs with different targets to create bispecific chimeras to combat drug resistance or to fuse bioactive and homing components to mitigate off-target effects. The proposed research will inspire the development of biomimetic syntheses and expand NP chemical and biosynthetic space.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-STG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
60323 Frankfurt Am Main
Niemcy
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.