Struktura a aktivita karbonické anhydrázy imobilizované na aminopropyl-vázaném mezoporézním křemičitém gelu SBA-15 pro zachycení a sekvestraci CO2

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

INTER-EXCELLENCE II

Veřejná soutěž

SMSM2024LU003

Hlavní účastníci

Univerzita Palackého v Olomouci / Český institut výzkumu a pokročilých technologií

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

-

Název projektu anglicky

Structure and Activity of Carbonic Anhydrase Immobilized on Amine-propyl-tethered Mesoporous Silica SBA-15 for Enhanced Capture and Sequestration of CO2

Anotace anglicky

Active removal of CO2 is a major challenge for long-term sustainability. A promising technology, scalable to the required gigaton levels, is fixation of the gas as carbonate minerals at the ocean bottom. This occurs naturally at a pace too slow to remedy CO2 atmospheric excess. To expedite the first rate-limiting step of carbon dioxide capture in seawater, the use of immobilized carbonic anhydrase (CA) has been pursued as an innovative approach. Free CA expedites CO2 dissolution into bicarbonate ions by 107-fold, but its immobilization, for catalytic stability, reduces activity markedly. Structural changes are thought to impair turnover rates with no experimental proof as high-resolution techniques to assess CA structure in situ in silica are lacking. To design successful CA constructs for CO2 capture, we propose surface enhancement and activity optimization guided by structure characterization of the enzyme active site, in situ, inside a mesoporous silica host material. We established a complementary Israel-Czech team to address this challenging task. Solid-state NMR with atomistic simulations of CA inside tailored surfaces of SBA15 silica will give unprecedented view of active site. Concurrent CA activity and stability in situ measurements and tailored design of SBA15 surface will allow us to optimize functionality under seawater conditions. Finally, rationalized and optimally captured CO2 by the CA-SB15 construct will be fixated as solid CaCO3 mineral by alkalinization of seawater containing Ca ions.

Kategorie VaV

AP - Aplikovaný výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10403 - Physical chemistry

OECD FORD - vedlejší obor

10404 - Polymer science

OECD FORD - další vedlejší obor

10608 - Biochemistry and molecular biology

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

CD - Makromolekulární chemie<br>CE - Biochemie<br>CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie<br>EB - Genetika a molekulární biologie

Zahájení řešení

1. 8. 2024

Ukončení řešení

31. 7. 2027

Poslední stav řešení

B - Běžící víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

19. 2. 2025

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MSM-LU-R

Datum dodání záznamu

5. 3. 2025

Celkové uznané náklady

2 494 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

2 494 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč