Descrizione del progetto
Svelare i meccanismi di degradazione della cellulosa messi in atto dalle monoossigenasi litiche dei polisaccaridi
La cellulosa è il biopolimero più diffuso al mondo, che costituisce una componente strutturale delle pareti cellulari di piante e alberi. La nostra incapacità di digerirla dà al nostro sistema gastrointestinale filo da torcere; tuttavia, la stessa ostinata stabilità della cellulosa rappresenta un problema in relazione alla sua scomposizione per applicazioni nel campo dei biocarburanti. Una famiglia di enzimi recentemente scoperti, chiamati monoossigenasi litiche dei polisaccaridi, favorisce il processo di degradazione della cellulosa. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto MetEmbed prevede di sviluppare e applicare approcci di simulazione delle dinamiche molecolari e metodi di meccanica quantistica per chiarire i meccanismi alla base di tale fenomeno. I risultati del progetto andranno a sostegno della valorizzazione economica della cellulosa, un materiale abbondante e a basso costo, in qualità di biocarburante alternativo ai combustibili fossili.
Obiettivo
The proposed project aims to develop and apply quantum mechanical (QM) methods targeted at metalloenzymes, for which the methods in use today often fail. The failures are caused by inaccuracies in either 1) the underlying protein structures, 2) the employed QM method or 3) the embedding method that describes electrostatic interactions between the protein environment and the active site (i.e. metal and its nearest ligands). The MetEmbed project addresses 1), 2) and 3) with hydrogenases and polysaccharide monooxygenases (PMOs) as target enzymes. Hydrogenases mediate the reversible conversion of dihydrogen into hydride ions and protons, while PMOs have shown great potential for biofuel production. The overall objective is to investigate the reaction and spin-state energetics for key intermediates in the two proteins' catalytic cycles. To ensure that the underlying structures are accurate, extensive molecular dynamics (MD) simulations with tailored force fields and QM/MM methods will be employed. The adequacy of the QM methods will be ensured by using accurate, multireference QM methods that are known to be well-suited for transition metal systems. Two new multireference QM methods will be applied, namely a multiconfigurational density functional theory hybrid and the density matrix renormalization group method. These methods have high potential for metalloenzymes, but have until now only found little use in this area. To address the effect of the protein electrostatics, an accurate embedding scheme that, contrary to most QM/MM methods, includes the polarization of the environment will be used. The combination of 1) accurate structures, 2) accurate QM methods and 3) polarizable embedding schemes is unprecedented for metalloenzymes. The MetEmbed project will thus predict energetics with a new level of confidence for two systems with high potential in the areas of energy efficiency and low-carbon energy production; both central parts of the HORIZON2020 program.
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.
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- scienze naturali matematica matematica applicata fisica matematica
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole carboidrati
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione scienze computazionali multifisica
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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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) H2020-MSCA-IF-2016
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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.
22100 Lund
Svezia
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.