Obiettivo
The purpose of this project is to devise means and methods to exert control over the rate of electron transfer between two redox centres embedded in an engineered protein matrix. The technological aim is the rational design of redox proteins with desired properties, with the long term objective of achieving catalytic activity for clean technology. This will be achieved by design and construction of chimeric proteins by fusion of small and well characterised electron transferases. The possibility of using chimeras where the electron transferase is used as a gate way to transfer electrons to a catalytic subunit is a new fascinating multi-disciplinary field where biocatalysis, fermentation, genetic engineering, molecular spectroscopy and 3D structure determination are essential and complement each other in rational molecular design.
The protein matrix containing the two centres will be constructed by linking two (small) redox proteins, 1) by using a non-covalent linker that connects the two redox centres, or 2) by a covalent (genetically engineered) linker, or 3) by a combination of the two techniques. This genetic engineering approach presents a key advantage over the traditional organic synthesis because it uses the natural protein scaffolding to host the redox centres in their optimal micro-environments for activity.
Candidate proteins are azurin from P.aeruginosa and A.denitrificans amicyanin and cytochrome-c550 from T. versutus, cytochrome-c553 and flavodoxin from D. wlgaris.
These proteins and their mutants will be used in different combinations for the construction of chimeras. The genes and appropriate modification and expression systems for these proteins are available at the participating institutions. The 3D structures of these proteins and many of their mutants are available and this constitutes a good starting advantage in molecular design. A test case for directional electron transfer via an electron transferase gate way is offered by phenol hydroxylase from Acinetobacter radioresistens, a fast phenol and benzoate metabolising strain. This enzyme performs the first step of aromatic biodegradation, the hydroxylation reaction and it contains flavin, iron-sulphur and iron redox centres. Structural and genetic characterization of this enzyme will provide the background for genetic design of a flavodoxin-like driven electron transfer gate way. The structure of this enzyme and of the engineered proteins will be solved by X-ray crystallography. Functional characterization will be achieved with complementary techniques offered across the consortium where state-of-the-art instrumentation is available, ranging from NMR (200-400-600 MHz), EPR, ENDOR, ESEEM, Mossbauer spectroscopy, stopped flow and electrochemistry (square wave voltammetry, cyclic voltammetry and chronoamperometry). The time course of electron transfer will be measured by spectroscopic means such as line broadening effects using NMR and EPR, as well as by direct electrochemistry. Furthermore, micro-spectrophotometry on crystals will allow the determination of whether the proteins retain, in the crystalline state, the conformation which is active in solution. The structural and functional information learnt during the development of this project will guide further engineering efforts in the production of functional and novel redox proteins with the desired properties.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze chimiche elettrochimica
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Dati non disponibili
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Coordinatore
SW7 2AY London
Regno Unito
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.