Narodowe Centrum Nauki

OPUS 22 nr UMO-2021/43/B/ST4/01837

 Tytuł projektu

Projektowanie de novo mini-białek zawierających wnęki i ich zastosowanie w katalizie

Dofinansowanie: 2 363 600,00 PLN

Miejsce realizacji: Katedra Chemii Bioorganicznej

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Łukasz Berlicki

Okres realizacji: od 2022-07-01 do 2026-06-30

Opis projektu

Projekt dotyczy projektowania de novo minibiałek zawierających wnęki i ich wykorzystania do budowy katalizatorów podobnych do enzymów. Problematyczne mini-białka zawierające wnęki będą konstruowane z użyciem struktur drugorzędowych zawierających konformacyjnie usztywnione reszty betaaminokwasowe. Kontakty między strukturami drugorzędowymi będą utrzymywane przez oddziaływania hydrofobowe, w niektórych przypadkach wspierane przez mostki dwusiarczkowe. Następnie zbadana zostanie możliwość zastosowania opracowanych minibiałek zawierających wnęki do budowy katalizatorów enzymopodobnych. Iteracyjna optymalizacja aktywności katalitycznej przez wspomagane komputerowo modyfikacje zarówno wnęki wiążącej substrat, jak i odległych reszt zapewni dostęp do efektywnych katalizatorów. Skoncentrujemy się na trzech grupach reakcji: (a) kondensacja aldolowa i reakcje pokrewne,w których pośredniczy enamina; (b) sprzężone addycje i cykloaddycje przebiegająca przez iminowy związek pośredni. Wysoki potencjał minibiałek w konstrukcji funkcjonalnych cząsteczek da możliwość racjonalnego stworzenia katalizatora o unikalnych właściwościach. Możliwe będzie połączenie zalet katalizatorów niskocząsteczkowych (dostępność syntetyczna, zrozumienie procesu katalitycznego, szeroka gama katalizowanych reakcji) z zaletami enzymów (rozbudowana struktura, wysoka sprawność, wysoka regio- i stereoselektywność), co w konsekwencji pozwoli na eksplorację nowych obszarów nauki. Wyniki dostarczą również wglądu w proces katalityczny enzymów natywnych.