Obiettivo
The LightZymes project aims to create artificial enzymes (LightZymes) catalyzing selective light-driven conversions of small organic molecules.
Enzyme catalysis has a large potential in the development of a sustainable, bio-based economy and is increasingly applied on industrial scale. Nature’s repertoire of enzymatic reactions is huge, but for many reactions developed by chemists, no natural enzyme is available.
I envision expanding the chemical diversity of enzymes to photoredox catalysis. Chemists perform this type of reactions by employing photo(organo) redox catalysts (PC). However, achieving regio- and stereoselectivities is challenging, because radical intermediates generated during the reaction are difficult to control. To solve this problem, I will combine the strength of bio- and photocatalysis: organic PCs as artificial cofactors provide new reactivities, and the proteins will be evolved to render the reactions highly selective. This approach differs from artificial photosynthesis: instead converting light energy in high-energy cofactors (NADPH, ATP), light will directly enable selective synthesis reactions.
Efficient directed evolution requires an easy assembly of the catalyst, preferentially inside the cell. I propose to apply genetic code engineering and to supply the PC in the form of non-canonical amino acids (ncAA). Engineered amino acyl tRNA synthetases will incorporate the PC directly during ribosomal synthesis. This will facilitate–for the first time–the assembly of hybrid catalysts in the cytoplasm without needing further modifications or purifications. This opens the door for applying high-throughput screening based on mass spectrometry and FACS to generate highly selective variants.
By bridging the concepts of photoorganocatalysis and biocatalysis, LightZymes will substantially expand the chemical repertoire of naturally evolved enzymes. This paves the way to directly using light as energy source to drive biocatalytic asymmetric reactions.
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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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.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - 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.
ERC-STG - Starting Grant
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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-2017-STG
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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.
10623 Berlin
Germania
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.