Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-04-30

Functional and structural studies of NiFe hydrogenases as a basis for the industrial production and utilization of hydrogen

Cel



The interpretation of the structure of hydrogenases, responsible for hydrogen metabolism in micro-organisms, should provide a basis for the optimized bioproduction of hydrogen and the design of improved, CO-resistant, fuel cells. These two aspects are central to the development of clean energy sources and as substituents of rapidly depleting fossil fuel sources. A recent report (The Economist 'Living with the car', June 22nd, 1996, pp. 3-18) clearly shows that the only alternative to internal-combustion motors that makes sense is the hybrid engine. In such engines methanol is used to produce H2 which, in turn, is oxidized to generate electricity in a continuous way. Three problems arise, however: 1) the high cost of the hydrogen-splitting catalyst (normally platinum) makes such engines very expensive, 2) the fuel cells can be poisoined by carbon oxides, by-products of the H2 generation process and 3) hydrogen is much more expensive than traditional fossil fuels. We intent to apply the knowledge gained by studying H2 biocatalysis to help solving these problems.
NiFe hydrogenases are bacterial enzymes that catalyse the reaction H<-> 2H+ + 2e . All the groups participating to this proposal have significantly contributed to the elucidation of the active site structure and function of these proteins through 1) crystallographic studies on the enzyme from the sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio gigas (that have shown that the site is an heterobinuclear containing nickel and iron, with three diatomic ligands bound to the latter); 2) Fourier Transform Infrared spectroscopic analyses of Chromatium vinosum and D. gigas hydrogenases (that have indicated that the crystallographically detected Fe ligands are COCN-2 ); 3) redox titrations monitored by Electron Paramagnetic Resonance and IR that have identified several electronic states of the active site of hydrogenases and, 4) site-directed mutagenesis of several residues at or near the active site that has shown (in the homologous tetrameric hydrogenase from the aerobic, CO and O2 resistant bacterium Alcaligenes eutrophus ) which amino acids are essential for the integrity of the active site.
The picture emerging from these studies indicates that H2 biocatalysis is a complicated, fine-tuned process relying on an unusually complex active site (see cover). We propose to further our understanding of the catalytic mechanism of NiFe hydrogenases and their response to CO poisoning through a multidisciplinary approach including: 1) production and purification of native and mutated oxygen-sensitive and oxygen and CO-insensitive hydrogenases; 2) characterization of the sitedirected mutants by FTIR (both spectroscopy and spectroelectrochemistry), EPR, deuterium/hydrogen exchange and para/ortho H2 conversion; 3) high resolution crystallographic analyses of the reduced native, complexed enzyme and mutants of recombinant hydrogenases and, 4) interfacing of the various hydrogenases with solid electrodes to investigate electron transfer in the presence of CO and O2 Biomimetic models based on the knowledge acquired during the contract will be synthetized andtested electrochemically. It is expected that the information gathered within the network will benefit the industrial partner ENIRICERCHE in its efforts to improve hydrogen bioproduction Furthermore, our contacts with FUSINCO, a Spanish company with broad experience in fuel cell technology, will be intensify as technologically-relevant data are generated.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/pl/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować

Program(-y)

Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.

Temat(-y)

Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.

Zaproszenie do składania wniosków

Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.

Brak dostępnych danych

System finansowania

Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.

CSC - Cost-sharing contracts

Koordynator

Commissariat … l'Energie Atomique
Wkład UE
Brak danych
Adres
41,Avenue des Martyrs 41
38027 Grenoble
Francja

Zobacz na mapie

Koszt całkowity

Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.

Brak danych

Uczestnicy (6)

Moja broszura 0 0