Objectif
For selective purification of proteins, the only separation technique used broadly in industry today is chromatography, which is characterized by low capacity and poor scaleability. It must also be preceded by unit operations like centrifugation, filtration and precipitation, leading to overall low process yields.
There is thus a strong need for alternative methods which are predictable, easily scaleable, and also selective, to produce pure proteins. Liquid-liquid extraction in aqueous two-phase systems presents these possibilities and has already been proven useful for some industrial separations. However, there is a need for further development of this technology for purification of recombinant proteins: selectivity in protein extraction needs to be increased, phase recycling needs to be improved for reduction of costs.
The proposed research concerns the development of generic technology for integrated bioprocesses for protein production and isolation. This will be done by considering the downstream processing of the target protein already at the genetic level. Genetic engineering will be used for fusion of peptide or protein tags to the target protein, taking care to retain the protein biological activity. The modifications will be exploited for designing selective extraction systems for the target proteins. Two industrially important target proteins, a cellulase (endoglucanase) and a lipase (cutinase) will be studied.
The project combines efforts of leading European research groups within the different areas described below, and involves the active participation of two biotechnological industries. The work is planned for multidisciplinary interaction, from genetic engineering and protein properties to phase partitioning and biochemical engineering, in order to design truly integrated and predictable bioprocesses:
- Genetic engineering. This will involve expression of target proteins with different modifications introduced by fusion of peptide or protein tags to the N- or C-terminus of the protein, with the aim to achieve enhanced partitioning and selectivity in aqueous two-phase extractions. The tags will differ in hydrophobicity and charge, and will include peptide tails, folded protein domains and a small protein.
- Protein partitioning in aqueous two-phase systems. Effect of tag fusion on protein partitioning will be studied in a variety of phase systems, including conventional polyethylene glycol (PEG)/salt, and recently developed novel polymer and detergent systems, where phase separation can be induced by temperature or pH change and phase components can be effectively recycled.
- Properties of modified proteins. The conformation of peptide tags and interactions of peptide tag with target protein will be studied by high field NMR. This will allow determination of the exposure of the tag to the phase forming polymers, and will help in the design of effective tags. Functional properties related to the activity and stability of the modified proteins will be studied.
- Biochemical engineering of aqueous two-phase extractions. Engineering and scale-up studies will be done on phase systems found optimal from the above studies, with special emphasis on partitioning and removal of DNA, recycling of phase forming chemicals under laboratory and pilot scale conditions. A final stage in the project will be large scale tests of recombinant protein purification in SOm3 scale in the production plant of one of the industrial partners.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie chimique ingénierie biochimique
- sciences naturelles sciences biologiques génétique ADN
- sciences médicales et de la santé biotechnologie médicale génie génétique
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines
- sciences naturelles sciences chimiques science des polymères
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
221 00 Lund
Suède
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.