一个“专注的研究组织”，以设计和合成螺旋体催化剂
该来回设计并综合了类似螺旋藻酶的催化剂库，以开发新的工业过程，以生产绿色燃料和化学物质。
问题陈述
人类需要催化剂来创造燃料，原料以制造材料以及肥料种植食物。催化剂使我们能够以极高的选择性，清洁度和低能量输入来排列原子。自从埃米尔·菲舍尔（Emil Fischer）首先想到酶功能的“锁定和钥匙”假设以来，科学家就梦想着合理设计类似酶的分子。2021年，诺贝尔奖被授予本杰明名单和戴维·麦克米伦（David Macmillan），以开发有机分析 - 有机分子，这些分子证明了酶中基本的催化功能。但是，有机催化剂仅显示出最有能力的酶的自然活性的一小部分（1/1,000,000,000），因为它们太小，并且没有显示出稳定反应过渡状态所需的深层，复杂的酶活性位点。
项目概念
Spiroligomer纳米结构能够创建深，复杂，结构化的口袋，从而使我们能够设计，组装和理解功能更强的活性站点。使用Spiroligomer合成技术在过去三年中开发和扩展，该来回将设计，合成和筛选一个螺旋体催化剂库。这将需要X射线结构确定活性催化剂的额外工作，使用化学动力学测量活性以及主动位点的计算建模和反应过渡态。
什么是专注的研究组织？
专注的研究组织（FROS）是时间限制的以任务为中心的研究团队，就像一家初创公司一样，以应对特定的中期科学或技术挑战。FRO项目旨在生产作为公共产品的变革性新工具，技术，流程或数据集，为研究社区创造新的功能，以更广泛地加速科学和技术进步。至关重要的是，由于激励措施，过程，任务或文化冲突，现有研究资金来源所留下的裂缝通常落在裂缝之间。代理商可以利用这些实体来实现其使命并提高科学进步的项目概念可能有很多项目概念。
该项目适用于一种FRO风格的方法，因为…开发类似酶的催化剂需要高度结构化的分子的工程，这些分子至少要比合成化学家通常会产生的分子大十倍（5,000种用于酶的催化剂的达尔顿剂，用于典型的小分子疗法或有机催化剂的500个达尔顿人。这将需要一个具有复杂自动化，仪器和计算功能以及专业合成化学家的大型工程团队。
该项目将如何受益科学进步
与自然蛋白从最佳温度和溶剂条件中删除时，自然蛋白会脱落并失去活性，我们开发的基于螺旋线的催化剂将变得更加健壮和有价值。使用合成化学，它们可以大规模生产，并以比天然蛋白质更好的质量控制制成。修改和调整其属性以创建所需产品也将更容易。这些催化剂显示出比蛋白质更广泛的化学反应性基团。这将开辟全新的化学生产过程的可能性，例如人工光合作用，以产生干净的燃料以及其他绿色化学品和原料的生产。
关键联系人
作者
- 克里斯蒂安·沙夫迈斯特（Christian Schafmeister），坦普尔大学meister@temple.edu
推荐人
- 美国科学家联合会Matt Hourihan，mhourihan@金博宝网站www.tumejico.com
- 美国科学家联合会爱丽丝·吴（Alice Wu）awu@金博宝网站www.tumejico.com
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