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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Designer enzymes featuring unnatural amino acids as catalytic residue

Description du projet

Les enzymes de synthèse pourraient constituer un choix artificiel «plus naturel» pour une chimie plus verte

Les enzymes sont les catalyseurs de la nature, elles permettent d’accélérer le taux de réaction sans pour autant disparaître, et de ce fait, elles peuvent être utilisées de multiples fois. La plupart des enzymes sont des protéines, à savoir des séquences d’acides aminés qui forment des composés fonctionnels (ou «significatifs»), de la même façon qu’une séquence de lettres forme des mots et des phrases. Les courtes séquences d’acides aminés de l’enzyme forment les sites de liaison et les sites catalytiques, qui capturent en quelque sortes le(s) réactif(s) afin que la réaction puisse être catalysée. Le projet DENZUAC financé par l’UE compte utiliser des acides aminés «artificiels» dans des protéines d’origine naturelle pour accéder à une multitude de réactions catalytiques jusqu’alors inaccessibles par le biais de la chimie «verte» naturelle. Les enzymes de synthèse pourraient contribuer à démocratiser la biocatalyse en tant que vecteur de réactions chimiques durables pour de nombreuses applications de grande importance pour la société, dans des domaines tels que l’énergie, la médecine et les nanotechnologies.

Objectif

Biocatalysis is a key component of the transition towards a more sustainable and “greener” chemistry. Surprisingly, natural enzymes use only a relatively small section of “reaction space”, that is, only limited number of reaction classes. This in marked contrast to the vast reaction space available to the synthetic chemist. Therefore, it is highly desirable to have enzymes available for the catalysis of these abiological reactions.
With the advent of robust expanded genetic code methodologies, it is now feasible to introduce a wide variety of unnatural amino acids into proteins. We envision that the time has come to use this breakthrough technology to create enzymes that contain abiological reactive groups as catalytic residue, for the catalysis of reactions that are not possible using canonical amino acids only.

The global aim of this project is the creation and application of designer enzymes with genetically encoded unnatural amino acids as catalytic residue for novel and new-to-nature catalysis.

The following research objectives are key to achieving the overall aim:
1. Achieving incorporation of unnatural amino acids containing organocatalytic side chains in proteins.
2. Creation of a library of novel designer enzymes containing unnatural amino acids as catalytic residue.
3. Application of these designer enzymes in catalysis of important reactions that have no equivalent in nature.
4. Directed evolution of designer enzymes featuring unnatural amino acids as catalytic residue.
5. Application of designer enzymes containing UAAs as catalytic residue in biocatalytic cascades.

This highly ambitious project combines frontier chemical and biochemical research and will deliver completely new classes of enzymes that can access new and previously unexplored parts of biocatalytic “reaction space”. In this way, this project will contribute to achieving the important societal goal of achieving greener and more sustainable approaches to chemical synthesis.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-ADG - Advanced Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
Contribution nette de l'UE
€ 2 499 996,00
Coût total
€ 2 499 996,00

Bénéficiaires (1)