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Metal-dependent catalysis of nanozymes: First steps towards computational nanoenzymology

Projektbeschreibung

Neue Modelle helfen Forschenden bei der Suche nach Kandidaten für funktionalisierte Nanopartikel

Goldnanopartikel weisen eine ausgezeichnete Biokompatibilität sowie geringe Toxizität auf und können mit einem großen Spektrum an Größen und Oberflächeneigenschaften hergestellt werden. Die Beschichtung mit verschiedenen Oberflächenmonoschichten verleiht Anwendungen eine einzigartige Funktionalität – von der Arzneimittelabgabe über die Sensorik bis hin zur Katalyse. Das EU-finanzierte Projekt CompNanozymes wird dieses Repertoire um neuartige „Nanozyme“ erweitern, welche die Metalloenzyme der Natur nachahmen, die ein Metallkation als Co-Faktor im aktiven Zentrum des Enzyms aufweisen. Diese Moleküle verarbeiten Nukleinsäuren. Künstliche Nukleinsäuren könnten einen wichtigen Einfluss auf zahlreiche medizinische und biotechnologische Anwendungen haben. CompNanozymes wird eine umfassende Modellierung und experimentelle Untersuchung der Mechanismen von Nanozymen durchführen, um unser Verständnis der Struktur-Funktionsbeziehungen zu verbessern und dieses erstaunliche Potenzial zu nutzen.

Ziel

The functionalization of monolayer-protected gold nanoparticles is at the frontier of nanotechnology, with innovative applications emerging in fields such as nanomedicine, chemosensing, and catalysis. Here, we focus on nanomaterial-based artificial enzymes called nanozymes, which have been shown to be highly stable and low-cost alternatives to natural enzymes in a wide range of applications. For example, the self-organization of Zn complexes on the surface of gold nanozymes has been shown to generate multiple bimetallic catalytic sites capable of promoting the cleavage of an RNA model substrate. This two-metal-aided mechanism found in nanozymes closely resembles that used by many metalloenzymes that process nucleic acids in cells. However, the complex, hybrid, and flexible nature of the outer coating monolayer of nanozymes has so far made it difficult to investigate the structure and dynamics of these multifunctional chemical systems, which have reached a level of complexity resembling that of proteins.
Within this context, this project’s ambition is to use classical and hybrid QM/MM simulations coupled to free-energy computation, integrated with experiments, to study the metallo-dependent functionality and mechanisms of nanozymes that cleave nucleic acid model substrates. Through CompNanozymes, the fellow will thus acquire additional expertise in computational simulations, completing his research skill set and allowing him to grow into an independent group leader. Success will also fill the large knowledge gap in our understanding of nanoparticle structure-function relationships in nanozymes, advancing the field of computational nanodesign and directly impacting nanochemistry as a whole.

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.

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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 183 473,28
Adresse
VIA MOREGO 30
16163 GENOVA
Italien

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Region
Nord-Ovest Liguria Genova
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 183 473,28
Mein Booklet 0 0