Projektbeschreibung
Effizientere Biokatalysatoren für eine nachhaltige und leistungsstarke Chemie
Die Natur hat durch die Evolution katalytische Instrumente für die Energieversorgung und eine nachhaltige Chemie hervorgebracht, die Forschenden ermöglichen könnten, Moleküle zu erzeugen, die mit den traditionellen Verfahren der Chemie nicht leicht produziert werden können. Die aktiven Stellen biomimetischer Katalysatoren basieren vor allem auf Metallen wie Eisen, Nickel und Molybdän, die allesamt reichlich in der Natur vorkommen. Allerdings sind bisherige Versuche, biomimetische Katalysatoren zu entwickeln, weitgehend daran gescheitert, die hohe Aktivität, Stabilität und Selektivität von Enzymen nachzubilden. Das EU-finanzierte Projekt BiocatSusChem entwickelt eine Reihe experimenteller Instrumente für die Infrarotspektroskopie, um die Mechanismen von Redox-Metalloenzymen in situ zu sondieren und besser zu durchdringen. Studien werden genauer beleuchten, wie chemische Ereignisse in komplexen, multizentrischen Metalloenzymen koordiniert werden, und so einer neuen Generation von der Biologie inspirierter Katalysatoren den Weg zu ebnen.
Ziel
Many significant global challenges in catalysis for energy and sustainable chemistry have already been solved in nature. Metalloenzymes within microorganisms catalyse the transformation of carbon dioxide into simple carbon building blocks or fuels, the reduction of dinitrogen to ammonia under ambient conditions and the production and utilisation of dihydrogen. Catalytic sites for these reactions are necessarily based on metals that are abundant in the environment, including iron, nickel and molybdenum. However, attempts to generate biomimetic catalysts have largely failed to reproduce the high activity, stability and selectivity of enzymes. Proton and electron transfer and substrate binding are all finely choreographed, and we do not yet understand how this is achieved. This project develops a suite of new experimental infrared (IR) spectroscopy tools to probe and understand mechanisms of redox metalloenzymes in situ during electrochemically-controlled steady state turnover, and during electron-transfer-triggered transient studies. The ability of IR spectroscopy to report on the nature and strength of chemical bonds makes it ideally suited to follow the activation and transformation of small molecule reactants at metalloenzyme catalytic sites, binding of inhibitors, and protonation of specific sites. By extending to the far-IR, or introducing mid-IR-active probe amino acids, redox and structural changes in biological electron relay chains also become accessible. Taking as models the enzymes nitrogenase, hydrogenase, carbon monoxide dehydrogenase and formate dehydrogenase, the project sets out to establish a unified understanding of central concepts in small molecule activation in biology. It will reveal precise ways in which chemical events are coordinated inside complex multicentre metalloenzymes, propelling a new generation of bio-inspired catalysts and uncovering new chemistry of enzymes.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Übergangsmetalle
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Biokatalyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
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.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
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.