Projektbeschreibung
Ein neues Pathwaydesign schürt Hoffnungen auf eine grüne Versorgung mit Chemikalien
Die nachhaltige Versorgung mit Chemikalien ist ein unerlässlicher Teil der Bemühungen der europäischen chemischen Industrie, die Verwendung von fossilen Brennstoffen einzuschränken. Zellfreies Pathwaydesign ist ein vielseitiger Ansatz, der die Selektivität und Produktivität chemischer biotechnologischer Fertigungsverfahren zu verstärken. Allerdings scheitert dessen weitläufige Anwendung an Effizienz-, Stabilitäts- und Wiederverwendbarkeitsproblemen bei den löslichen Enzymen. Und damit nicht genug – die Enzymimmobilisierung ist außerdem auf einfache Enzymkaskaden beschränkt. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts METACELL ist es, autarke, künstliche metabolische Zellen zu entwickeln, indem komplexe Stoffwechselnetzwerke auf hierarchischen porösen Materialien immobilisiert werden. Die resultierende Technologie wird als Prototyp-Plattform zur Erprobung künstlicher biosynthetischer Pathways dienen, die in der kombinatorischen Chemie (Wirkstoffentdeckung) eingesetzt werden kann.
Ziel
One of the major challenges of sustainable chemistry is expanding the palette of bio-based chemicals that can replace, or at least ameliorate, the exploitation of fuel-based chemicals. Cell-free metabolic engineering using soluble enzymes is an emerging and versatile approach that seeks to increase the selectivity and productivity of chemical biomanufacturing processes. However, soluble and isolated enzymes present major issues in terms of efficiency, stability and re-usability that hamper industrial applications.
To solve these problems, enzymes can be rationally immobilized on smart materials resulting in robust, efficient and self-sufficient heterogeneous biocatalysts, but immobilization is still restricted to simple enzyme cascades. METACELL mission is developing self-sufficient artificial metabolic cells (AMCs) by immobilizing complex metabolic networks on hierarchical porous materials. To this aim, the solid surfaces must play an active role in the chemical process rather than just being a mere immobilization support.
This integrative proposal will exploit protein engineering, surface chemistry, bio-organic chemistry and protein immobilization tools for the successful development of 1) a cell-free artificial metabolism, 2) innovative engineering tools to modify both enzyme and material surfaces and 3) continuous synthesis of industrially relevant fine chemicals catalyzed by AMCs packed into flow reactors. The resulting technology of METACELL will serve as a prototyping platform to test artificial biosynthetic pathways with application in combinatorial chemistry (e.g drugs discovery). METACELL may also offer long-term solutions for the on-demand production of drugs at the point-of-care.
In addition to the technological outputs, METACELL will also provide essential information to understand how spatial organization of multi-enzyme systems affect the performance of in vitro biosynthetic pathways confined into artificial chassis (solid materials).
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Pharmakologie und Pharmazie Arzneimittelforschung
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Metabolic Engineering
- Sozialwissenschaften Wirtschaftswissenschaften Wirtschaftswissenschaft Produktionswirtschaft Produktivität
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Biokatalyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
20009 San Sebastian
Spanien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.