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Purposing de novo protein scaffolds for the Heck reaction

Projektbeschreibung

Enzymdesign für sauberere Reaktionen der synthetischen Chemie

Es steht außer Frage, dass Treibhausgasemissionen das Ökosystem der Erde bedrohen und sofortige Abschwächungsstrategien erfordern. Das EU-finanzierte Projekt DENOPHECK schlägt vor, durch Modifizierung der meisterforschten und mit einem Nobelpreis ausgezeichneten Kupplungsreaktion, der Heck-Reaktion, sauberere und energiesparendere Reaktionen zu entwickeln. Die Heck-Reaktion verwendet Palladium, um die Bildung von Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen zu erleichtern und hat die synthetische Chemie revolutioniert. Mittels De-novo-Proteindesign will DENOPHECK nun neuartige Enzyme für die Heck-Reaktion erzeugen, die bei Umgebungstemperaturen arbeiten und eine optimale Stereoselektivität aufweisen. Die Ergebnisse des Projekts werden die derzeit für die Synthese von Agrochemikalien, Pharmazeutika und Feinchemikalien angewandten chemischen Methoden erweitern und zu einem saubereren Planeten beitragen.

Ziel

The overall aim of this fellowship is to develop an enzymes that catalyses the Heck reaction using de novo proteins.

We now live in an age where the consequences of the emissions of greenhouse gases are having observable, detrimental effects on our planet’s ecosystem. Therefore, the need to develop non-toxic, cleaner and lower energy reactions is essential. Palladium(0)-catalysed cross-coupling reactions are a powerful method for generating carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds, leading to their extensive use in academia and industry. Among all cross-coupling reactions, it can be argued that the Heck reaction is one of the greenest because the reagents are not prefunctionalised with metals, boron or silicon. Furthermore, it has been demonstrated that the Heck reaction can be performed in water, although truly catalytic examples to date require temperatures up to 140 °C and often more reactive and expensive aryl bromide and aryl iodide reagents.

De novo protein design, the selection of an amino-acid sequence that will fold to a desired protein structure, is a newly established field. Successful designs have furnished a diverse range of protein structures. In contrast to most natural proteins, de novo proteins are well understood, have high thermal stability and are characterised to atomic detail.

Dr Rhys, under the supervision of Prof Höcker & Prof Weber, proposes to purpose a range of de novo proteins to bind artificial co-factors to develop truly de novo Heckase enzymes. Functional enzymes will be optimised using well-established rational design and directed-evolution techniques.

The development of an optimised Heckase could overcome existing challenges to produce an ambient temperature, stereoselective, water-soluble Heck catalyst.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019

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

Koordinator

UNIVERSITAT BAYREUTH
Netto-EU-Beitrag
€ 162 806,40
Adresse
UNIVERSITATSSTRASSE 30
95447 Bayreuth
Deutschland
Region
Bayern Oberfranken Bayreuth, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 162 806,40