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  • Il Premio Nobel 2018 in Chimica è stato assegnato per il 50% a Francis Arnold (CalTech) per la tecnica "directed evolution" che permette di evolvere enzimi per ottenere biocatalisi non naturale in modo sostenibile ed efficiente. Nel primo video, Prof. Arnold spiega la tecnica e le sue motivazioni, inoltre poi illustra come di fatto gli enzimi ottenuti con questa tecnica siano stati utilizzati anche a livelo industriale nella SINTESI DI COMPOSTI ORGANICI BIOATTIVI tramite biocatalisi.
    • VIDEO - DIRECTED EVOLUTION by F. Arnold URL

      DA VEDERE E STUDIARE! Frances Arnold descrive DIRECTED EVOLUTION che le è valso il Premio Nobel in Chimica nel 2018. Spiega la mutazione C400S che ha portato al P411... se vedete il video capirete di cosa si tratta e perchè si chiama così!

      NB: C400S è una tipica notazione per indicare un mutante dove la prima lettera (C) indica l'amminoacido della sequenza peptidica originale che è stato mutato (cisteina o Cys); il numero (400) indica la posizione dell'amminoacido nella sequenza peptidica; l'ultima lettera (S) indica il nuovo amminoacido che lo ha sostituito (serina = Ser).

    • VIDEO - Nobel Chimica 2018 explained URL

      Spiegazione del premio Nobel in chimica 2018

    • VIDEO - esempi industriali URL

      Frances Arnold accenna sugli usi industriali degli enzimi ottenuti tramite evoluzione diretta, ad es. si trovano nei detersivi per la lavatrice, ma anche sono usati nell'industria per la produzione di biodiesel, materiali, tessili, farmaci, ecc.

    • Slides Lezione directed evolution File PDF
    • Evoluzione Diretta - Arnold Cartella
    • FACOLTATIVO URL

      Questo video spiega le tecniche con cui si purificano e caratterizzano le proteine ricombinanti espresse dai batteri, descrive quindi le tecniche che si usano per l'evoluzione diretta. Al minuto 6:08 inizia la descrizione della cromatografia di affinità, per cui in pratica proteine ricombinanti che contengono una fila di istidine ("polyhistidine tag") si legano per affinità ad una resina (la fase stazionaria della colonna cromatografica) la quale contiene del Ni++ immobilizzato sulla resina. Ciò avviene perchè il "tag" contiene molte istidine e ognuna di esse ha una struttura chimica con IMIDAZOLO che coordina il Ni++. Tutte le altre proteine vengono eluite nel tampone che costituisce la fase mobile. Alla fine, si eluisce la proteina di interesse cambiando la fase mobile con una che contiene alte concentrazioni di imidazolo, il quale compete con la proteina per il legame con Ni++, quindi di fatto l'imidazolo resta in colonna e la proteina con il tag esce dalla colonna purificata dalle altre proteine.


    • OPZIONALE - saggi colorimetrici URL
    • CARBENI URL

      VIDEO - con l'evoluzione diretta F.Arnold et al. hanno modificato il cyt P450 verso la catalisi di nuove reazioni quali la CICLOPROPANAZIONE e la formazione di aziridine. Queste reazioni avvengono per trasferimento di un CARBENE o nitrene rispettivamente, da parte dell'enzima, per reagire con un'olefina.  Nella reazione "originale" invece, il cytP450 trasferisce un OSSIGENO a un'olefina per catalizzare l'epossidazione (ricordate quando abbiamo studiato i catalizzatori di Jacobsen-Katsuki che hanno preso ispirazione dal cytP450 per fare epossidi?). Ecco, in questo video rivediamo alcuni aspetti chiave di cosa sono i CARBENI e come reagiscono. I nitreni sono specie analoghe ma con un atomo di azoto, e li vedremo in una lezione a seguire.

    • PCR URL