Descrizione del progetto
Enzimi ingegnerizzati per nuove reazioni
Gli enzimi sono i catalizzatori più efficienti in natura e accelerano le reazioni chimiche con notevole precisione. Le loro capacità naturali sono tuttavia determinate dall’evoluzione, il che ne limita l’impiego nell’industria. Il progetto BioReInt, finanziato dal CER, prevede lo sviluppo di un quadro computazionale finalizzato alla progettazione di enzimi in grado di innescare reazioni chimiche del tutto nuove. La ricerca si concentrerà sulla creazione di ambienti enzimatici specializzati in grado di stabilizzare le molecole reattive e di guidarle in modo efficiente lungo i percorsi desiderati. Combinando la dinamica enzimatica, le mutazioni mirate e la modellizzazione proteica basata sull’intelligenza artificiale, tale approccio consentirà di identificare sequenze proteiche ottimizzate per applicazioni moderne quali i processi radicalici e fotocatalitici. BioReInt potrebbe consentire progressi significativi nei settori della chimica verde, dei prodotti farmaceutici e delle biotecnologie.
Obiettivo
Enzymes are nature’s most efficient catalysts, enabling complex reactions with remarkable speed and selectivity. However, their scope is limited by evolutionary pressures, restricting their utility in synthetic and industrial applications. While enzyme engineering has achieved significant advancements, major challenges remain. Directed evolution has been transformative, but it is labor-intensive and relies on suitable starting scaffolds. Computational enzyme design is promising complementary strategy, however, its potential remains largely unrealized as designed enzymes often require extensive laboratory evolution, underscoring critical gaps in our understanding of enzyme catalysis.
This project addresses these limitations by developing an integrative computational framework for designing enzymes capable of catalyzing new-to-nature reactions involving highly reactive intermediates. It proposes a transformative approach by combining a holistic understanding of enzymatic catalysis with cutting-edge computational tools inspired by nature’s evolutionary principles. The innovation lies in leveraging enzyme electrostatic preorganization and active site confinement to control and enhance catalysis in complex reactions involving high reactive intermediates. By harnessing conformational dynamics and introducing targeted sets of mutations, the project aims to create confined, polarized environments that stabilize reactive species and guide them along desired pathways. Integrating mechanistic insights with electrostatic preorganization and advanced AI-tools for protein structure prediction, this approach enables precise identification of protein sequences optimized for modern biocatalysis, including radical and photocatalytic processes.
Beyond advancing fundamental understanding, the project will provide accessible AI tools to support researchers in best practices for computational enzyme modeling, driving innovation in green chemistry, pharmaceuticals, and biotechnology.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze chimiche catalisi fotocatalisi
- scienze naturali scienze biologiche genetica mutazione
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
17004 GIRONA
Spagna
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.