Italiano e se richiesto e accettato da tutti gli studenti il corso sarà svolto in inglese.
Contenuto del corso
Lo studente acquisirà competenze di chimica bioorganica per interrogare, con approccio molecolare, le funzioni biochimiche e influenzare i processi biologici fondamentali. L’approccio multidisciplinare sarà presentato mediante strategie di sintesi di peptidi e proteine portanti modificazioni co- e post-traduzionali, come molecole chiave coinvolte in eventi di riconoscimento tra cellule e porterà a comprendere le problematiche fondamentali all’interfaccia tra chimica e biologia
Materiale elettronico e articoli scientifici saranno forniti dal docente.
Obiettivi Formativi
Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente alla chimica bioorganica di frontiera, enfatizzando le applicazioni di un approccio molecolare per interrogare le funzioni biochimiche e influenzare i processi biologici fondamentali. Sarà affrontato il corso con un approccio multidisciplinare che coinvolgerà strategie di sintesi green di peptidi e proteine portanti modificazioni co- e post-traduzionali, come molecole chiave coinvolte in eventi di riconoscimento tra cellule e cercare di comprendere le problematiche fondamentali all’interfaccia tra chimica e biologia. Infine il corso mira a dimostrare le enormi potenzialità delle molecole peptidiche per la valorizzazione dei risultati delle ricerche ai fini del trasferimento tecnologico per la creazione di nuove imprese (startup e spinoff accademici).
Prerequisiti
Corsi vincolanti: Chimica Organica I e Chimica Organica II con conoscenze specifiche sulla chimica dei gruppi funzionali degli amminoacidi non solo alfa, zuccheri, acidi nucleici e lipidi.
Corsi raccomandati: Chimica delle Biomolecole
Metodi Didattici
Presentazioni con supporto di diapositive. Sistemi di didattica inversa. Scambio di materiale tramite Google Drive condiviso
Altre Informazioni
Il Corso si inquadra nel progetto di formazione TTPep - Technology Transfer of Peptides for the Well-being Economy - Peptides for Well-being, dell'Università europea EuniWell in collaborazione con le Università di Colonia, Semmelweis e Birmingham.
Nel caso di pandemie, il corso sarà erogato via una piattaforma di didattica online.
Modalità di verifica apprendimento
Prove in itinere
a) Lettura di 4 articoli scientifici selezionati per ogni tematica affrontata nel corso delle lezioni frontali. Lo studente dovra' elaborare una presentazione su formato elettronico per ogni articolo da presentare in aula.
b) Attività in laboratorio per apprendere:
i) le modalita' di sintesi e caratterizzazione di peptidi e/o proteine quali materiali per la nutraceutica e la cosmeceutica, per lo sviluppo di farmaci e diagnostici.
c) Prova intermedia pratica o virtuale
Esame finale orale
Programma del corso
Principi chimici e strutturali
Definizioni e principali caratteristiche conformazionali del legame peptidico. Building block. Classificazione e nomenclatura. Analisi della struttura covalente dei peptidi e proteine. Struttura tridimensionale. Metodi di analisi strutturale.
Peptidi biologicamente attivi
Prevalenza e ruolo biologico. Biosintesi. Selezione di famiglie di peptidi bioattivi.
Sintesi peptidica
Principi e obiettivi. Protezione dei gruppi funzionali. Formazione del legame peptidico. Racemizzazione nel corso della sintesi. Sintesi di peptidi su fase solida. Sintesi biochimica.
Concetti sulla sintesi di peptidi e proteine
Strategie e tattiche. Sintesi in soluzione. Ottimizzazione di strategie su supporti polimerici. Ligation di frammenti peptidici non protetti. Sintesi Green di peptidi.
Sintesi di sequenze speciali e coniugati peptidici
Ciclopeptidi. Peptidi contenenti cistina. Glicopeptidi. Fosfopeptidi. Lipopeptidi. Peptidi solfatati.
Design di peptidi e proteine, pseudopeptidi, peptidomimetici
Design di peptidi. Peptidi modificati. Peptidomimetici. Macropeptidi e de novo design di peptidi e proteine.
Sintesi combinatoriale
Sintesi parallela. Sintesi di miscele.
Applicazioni industriali di peptidi e proteine nel campo della nutraceutica e della cosmeceutica
Peptidi come farmaci. Peptidi come diagnostici. Nuovi test diagnostici basati su peptidi. Peptidi come materiali biocompatibili nell'ottica dell'economia circolare.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere. Industria Innovazione e infrastrutture. Consumo e produzione responsabili.