Biotrasformazioni in chimica organica, vantaggi e limiti. Selettività degli enzimi e modelli relativi. Applicazioni delle varie classi di enzimi nella sintesi organica di laboratorio ed industriale, con particolare attenzione alla manipolazione di specifici gruppi funzionali. Enzimi idrolitici. Ossido-riduttasi .Liasi. Glicosiltrasferasi. Reazioni enzimatiche a cascata. Biocatalisi in sintesi totale. Esempi di biotrasformazioni non convenzionali.
Kurt Faber, Biotransformation in Organic Chemistry, A textbook. Springer ed. 2011, Sesta edizione.
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze necessarie alla comprensione, all’utilizzo e allo sviluppo dei processi enzimatici impiegati per la sintesi e la trasformazione chimica di molecole di interesse biologico, farmaceutico ed industriale. Alla fine del corso gli studenti dovrebbero essere in grado di classificare gli enzimi in base alle reazioni catalizzate e di scegliere l’enzima appropriato per una data reazione. Inoltre verrà loro fornita una panoramica degli sviluppi più recenti nel campo delle biotrasformazioni e della sua interdisciplinarità.
Prerequisiti
nessuno
Metodi Didattici
lezioni frontali
Altre Informazioni
Sono previsti esercizi e attività di didattica interattiva sull’impiego di enzimi in sintesi organica durante il corso
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale.
Programma del corso
Biotrasformazioni in chimica organica, vantaggi e limiti. Selettività degli enzimi e modelli relativi. Applicazioni delle varie classi di enzimi nella sintesi organica di laboratorio ed industriale, con particolare attenzione alla manipolazione di specifici gruppi funzionali. Enzimi idrolitici (proteasi, esterasi, lipasi, fosfatasi, epossido idrolasi, nitrilasi) per l’idrolisi di legami C-N e C-O, per esempio in ammidi, idantoine, esteri, lattoni, lattami epossidi e esteri fosfato. Ossido-riduttasi nella riduzione di aldeide e chetoni, ossidazione di alcoli, idrossilazioni e diidrossilazioni. Uso delle liasi per la formazione di legami C-C e C-N . Glicosiltrasferasi e modificazioni posttraduzionali. Reazioni enzimatiche a cascata. Biocatalisi in sintesi totale. Esempi di biotrasformazioni non convenzionali: enzimi immobilizzati, enzimi modificati, cellule artificiali e anticorpi catalitici.