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Functional Proton-Electron Transfer Elements in Biological Energy Conversion

Obiettivo

Primary energy conversion in nature is powered by highly efficient enzymes that capture chemical or light energy and transduce it into other energy forms. These processes are catalyzed by coupled transfers of protons and electrons (PCET), but their fundamental mechanistic principles are not well understood. In order to obtain a molecular-level understanding of the functional elements powering biological energy conversion processes, we will study the catalytic machinery of one of the largest and most intricate enzymes in mitochondria and bacteria, the respiratory complex I. This gigantic redox-driven proton-pump functions as the entry point for electrons into aerobic respiratory chains, and it employs the energy released from a chemical reduction process to transport protons up to 200 Å away from its active site. Its molecular structure from bacteria and eukaryotes was recently resolved, but the origin of this remarkable action-at-a-distance effect still remains unclear. We employ and develop multi-scale quantum and classical molecular simulation techniques in combination with de novo-protein design methodology to identify and isolate the functional elements that catalyze the long-range PCET reactions in complex I. To fully understand the natural PCET-elements, we will further engineer central parts of this machinery into artificial protein frameworks, with the goal of designing modules for redox-driven proton pumps from first principles. The project aims to establish a fundamental understanding of nature's toolbox of catalytic elements, to elucidate how the complex biochemical environment contributes to the catalytic effects, and to provide blueprints that can guide the design of man-made enzymes for sustainable energy technology.

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.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

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.

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.

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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-2016-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

STOCKHOLMS UNIVERSITET
Contributo netto dell'UE

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.

€ 1 153 863,10
Indirizzo
UNIVERSITETSVAGEN 10
10691 Stockholm
Svezia

Mostra sulla mappa

Regione
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

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.

€ 1 153 863,10

Beneficiari (2)

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