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

Enzyme Mimicking by Metabolite-Metal Nanozymes with Exceptional Operational Stability

Opis projektu

Enzymy wykorzystywane w różnych zastosowaniach

Wytwarzanie enzymów jest kosztowne, a same enzymy są często niestabilne, co prowadzi do poszukiwania ich odpowiednich zamienników. Zespoły metabolitów i metali imitujące metaloenzymy charakteryzują się doskonałymi osiągami i wysoką wytrzymałością w ekstremalnych warunkach. Jesteśmy jednak dopiero na pierwszych etapach badań ogromnej przestrzeni chemicznej obejmującej naturalne enzymy. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu Meta2Zyme zbada kombinatoryczną macierz metabolitów i jonów metali, które łączą się w wyjątkowe supramolekularne miejsca katalityczne, zbliżone organizacją do konwencjonalnych enzymów. Wykorzystując zaawansowane techniki eksperymentalne i obliczeniowe, w tym modelowanie predykcyjne oparte na sztucznej inteligencji, zespół zamierza doprowadzić do identyfikacji, optymalizacji i badań nowych nanozymów do różnych zastosowań. Charakteryzując nanozymy, zespół zamierza poszerzać wiedzę na temat rozwoju naturalnych enzymów i projektowania nanomateriałów katalitycznych.

Cel

While enzymes are highly useful in various applications, their limited operational stability and production costs have led to an extensive search for stable catalytic agents that will retain the efficiency, specificity, and environmental-friendliness of natural enzymes. Despite extensive efforts, there is still an unmet need for improved enzyme mimics and novel concepts to discover and optimize such agents. Inspired by the catalytic activity of amyloids and the formation of amyloid-like assemblies by metabolites, our group pioneered the development of metabolite-metal co-assemblies that mimic the catalytic function of common metalloenzymes with remarkably safe and simple building blocks. Intriguingly, the assemblies exhibit high efficiency and exceptional robustness, even under extreme conditions of temperature, pH, and salinity that are impractical for enzymes. Yet, we had only explored a minute fraction of the chemical space as present in natural enzymes. In this project, we propose the first-ever systematic exploration of a vast combinatorial matrix consisting of metabolites and metal ions that co-assemble into unique supramolecular catalytic active sites, analogous to the organization of covalently bound residues and metal ions in conventional enzymes. The proposed work will involve advanced experimental and computational techniques, including artificial intelligence-driven predictive modelling based on functional, structural, and mechanistic data, to identify, optimize, and test the new nanozymes in various relevant application scenarios. Through this comprehensive study, we will not only identify and characterize highly efficient nanozymes, but also gain fundamental insights into the evolution of natural enzymes and design principles of catalytic nanomaterials. This high-risk/high-gain project has the potential to revolutionize the mimicking of enzymatic catalysis and develop robust, highly efficient, cost-effective, and eco-friendly catalytic assemblies.

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-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TEL AVIV UNIVERSITY
Wkład UE netto
€ 2 776 000,00
Koszt całkowity
Brak danych

Beneficjenci (1)