Descripción del proyecto
Máquinas moleculares artificiales dentro de membranas de bicapas lipídicas
Las máquinas moleculares son esenciales en la naturaleza, ya que facilitan el transporte de iones a través de las membranas biológicas. Mientras que los sistemas vivos dependen de estos mecanismos para funciones complejas, los análogos sintéticos para el bombeo de iones fuera del equilibrio siguen sin desarrollarse. El proyecto RELAYMACHINE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende colmar esta laguna diseñando máquinas moleculares artificiales integradas en membranas de bicapas lipídicas. Dichos sistemas sintéticos imitarán las bombas de iones biológicas, permitiendo el transporte transmembrana controlado y la catálisis. El equipo del proyecto se centrará en el desarrollo de relés de transporte de iones de máquinas moleculares y bombas transmembrana que impulsen el transporte activo no equilibrado. Al avanzar en nuestra comprensión de los procesos fuera de equilibrio en las membranas lipídicas, el equipo de RELAYMACHINE contribuirá a los ámbitos de las máquinas moleculares y la química supramolecular, ofreciendo nuevas herramientas para la biología química y sintética.
Objetivo
This program will develop artificial molecular machines confined within lipid bilayer membranes, to control transmembrane transport and catalysis in cellular systems. Molecular machines are ubiquitous in nature. At the heart of many biological processes are protein machines confined within biological membranes, which drive non-equilibrium transmembrane ion pumping via the consumption of chemical fuels. Biology has evolved to utilise the controlled nanomechanical motion of molecular machines to mediate numerous complex tasks in the cellular environment – a clear indication of the immense technological potential of synthetic systems that work in a comparable way.
Despite this fundamental importance, synthetic molecular machines able to facilitate out-of-equilibrium pumping of ions have not been developed. To address this key challenge, this project seeks to develop synthetic analogues of biology’s membrane pumps: artificial molecular machinery that can interface and be manipulated within lipid bilayer membranes.
Its objectives are to develop:
• molecular machine ion transport relays, able to pass ions and catalysts across lipid membranes
• stimuli-responsive mechanically-interlocked ion and molecular transport shuttles
• molecular machine transmembrane pumps, capable of non-equilibrium active transport
Besides crucial impact to the rapidly expanding, but to date surprisingly distinct fields of molecular machines and membrane supramolecular chemistry, the results from this project will enhance our understanding of non-equilibrium processes within and across lipid bilayer membranes. We anticipate that the systems developed over the course of the grant will provide the basis for the longer-term development of novel tools for applications in chemical and synthetic biology, such as to regulate the flow of material in and out of artificial cells, and in systems chemistry applications which enable the non-equilibrium manipulation of matter at the nanoscale.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-COG
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HORIZON-ERC -Institución de acogida
OX1 2JD Oxford
Reino Unido