Obiettivo del corso è introdurre gli studenti alle tematiche proprie di questa disciplina che, da un lato, si interessa dell’uso di principi e tecniche della chimica organica nella comprensione di problemi biologici e, dall’altro, approfondisce tematiche chimiche ispirate da osservazioni di tipo biologico.
Prerequisiti
* Da questo corso è mutuato il corso di “Chimica Bioorganica” tenuto nel secondo semestre. Lo studente può frequentare il corso soltanto se non ha sostenuto l’esame di Chimica Bioorganica
Verifica Apprendimento
orale.
Testi
P. A. Frey and A. D. Hegeman, “Enzymatic Reaction Mechanisms”, Oxford University Press, 2006; K. Faber, Biotransformations in Organic Chemistry – A Textbook, 6th rev. & corr. ed., Springer, Heidelberg, 2011
Contenuti
In particolare, questo insegnamento prevede l’esame di diversi argomenti connessi con lo studio e l’utilizzo degli enzimi, visti comunque dal punto di vista del chimico organico. Dopo una introduzione sulla natura e classificazione degli enzimi, verranno illustrati i principi generali che governano la catalisi enzimatica. Verrà descritto in dettaglio il meccanismo di azione di alcune proteasi, di alcuni enzimi redox e di enzimi che producono idrogeno. Verranno messi in evidenza gli effetti stereoelettronici presenti in queste reazioni biocatalizzate. Verrà poi trattato l’ampio utilizzo degli enzimi nella sintesi organica con particolare attenzione all’ottenimento di prodotti otticamente attivi da substrati inattivi, anche attraverso esempi di sintesi industriali di importanti farmaci. Saranno trattate alcune tecniche speciali quali l’uso di enzimi in solventi non convenzionali, l’uso di anticorpi monoclonali catalitici e le diverse tecniche di immobilizzazione. Si parlerà inoltre di come modificare gli enzimi, sia attraverso la site-directed mutagenesis che la directed evolution, al fine di ottimizzarne le performance catalitiche. Brevi cenni sull’utilizzo delle moderne tecnologie di high-throughput screening (HTS) applicate alla biocatalisi e della chimica combinatoriale enzimatica concluderanno il programma.
