Corso di laurea magistrale in Chimica Clinica Forense e dello Sport

(1) Aver acquisito le competenze teoriche e pratiche per trattare campioni proteici;

(2) Sapere applicare le tecniche analitiche generali precedentemente acquisite anche in altri corsi, alla caratterizzazione di campioni biologici, estraendo le informazioni necessarie al campo specifico della loro professionalizzazione (analisi forense, clinica ecc);

(3) Conoscere le strategie di studio delle relazioni struttura/funzione nelle proteine e le loro implicazioni per patologie;

(4) Avere una conoscenza e sapere valutare in quale particolare circostanza è necessario applicare tecniche specifiche e dedicate per l'analisi biochimica;

(5) Valutare criticamente i risultati di analisi biochimiche su campioni di interesse forense o clinico (anche con analisi diretta di protocolli sperimentali che verranno proposti durante le lezioni);

(6) Sfruttare le potenzialità fornite dagli enzimi e dalle proteine come specifici strumenti di analisi.

Metodi di analisi di cinetica enzimatica e binding  (2 CFU): Identificazione e caratterizzazione delle proteine con esperimenti di binding. . Uso di radioisotopi beta emittenti e liquidi di scintillazione. L'effetto quenching. Impostazione di esperimenti di marcatura con radioisotopi e con sonde fluorescenti. Curve di saturazione, spiazzamento per competizione e definizione del legato specifico. Linearizzazione dei risultati secondo la procedura di Scatchard. Curve di saturazione e dosaggio dei siti. Misura delle Kd e relativa specificità. Correlazione Ki  con IC50. Caratterizzazione delle proteine enzimatiche. La cinetica di Michaelis -Menten e i metodi di linearizzazione più comuni: Lineweaver-Burk, Eadie-Hofstee e Haldane. L'inibizione da substrato e cinetiche relative. Cinetiche isosteriche e allosteriche. L'inbizione di tipo misto e la sua trattazione con i principali tipi di linearizzazione. Esercizi. I meccanismi a due substrati. Meccanismi sequenziali ordinati e non ordinati. 

Metodi di studio struttura/funzione: 1,5 CFU Analisi della struttura primaria delle proteine: frammentazione con endoproteasi e metodi chimici e loro specificità, determinazione della sequenza aminoacidica tramite degradazione secondo Edman. Applicazioni dei metodi MS e MS/MS per il peptide fingerprinting e il de novo sequencing. Proteomica strutturale e funzionale. Separazione, quantificazione e identificazione delle proteine. Modificazioni co- e post-traduzionali. Protein profiling tramite protein chip e protein array (cenni). Applicazioni cliniche e biomediche del proteoma. Caratterizzazione e importanza delle glicoproteine e metodi di studio dedicati. Richiamo all'applicazione di metodi spettroscopici (CD, NMR, EPR, fluorescenza) per lo studio della struttura 2aria e 3aria delle proteine e determinazione della struttura tridimensionale. Meccanismi di Folding e misfolding di proteine di interesse medico: esempi di patologie da aggregazione proteica. Le proteine come strumento analitico: Biosensori ottici e amperometrici: esempi di applicazione di sensori elettrochimici all'analisi di campioni biologici in tempo reale. Rilevamento di attività proteasiche specifiche.

Esercitazione in aula informatica (4h): risorse elettroniche per gli studi di biochimica e biologia molecolare. Databases annotati e algoritmi per la ricerca di omologia. Allineamenti multipli. L'analogia di sequenza come descrittore evoluzionistico dell'omologia funzionale. Programmi e risorse per la proteomica e le mappe 2DE. Files PDB e programmi di visualizzazione grafica e analisi della struttura 3D delle proteine.

Esercitazione pratica in lab (4+4h): dosaggio di attività enzimatica con metodo spettrofotometrico. Utilizzo di kit enzimatici. Illustrazione apparecchiature per elettroforesi 2D.

Le lezioni saranno svolte in presenza.

Il laboratorio sarà svolto in presenza.

IL materiale didattico con integrazioni e materiali interattivi sarà disponibile su Moodle

• Valutazione formativa: mentimeter e socrative
• Comunicazione con gli studenti: email per domande di carattere personale

L'esame si svolge come una prova scritta composta da due domande aperte, una argomentativa sui modelli matematici di analisi di substrarti e inibitori di enzimi e di ligandi di binding proteins e sui relatici approcci sperimentali e una di descrizione di una tematica specifica di approfondimento su una metodologia complessa di analisi biochimica con risvolti applicativi nel settore della LM. Inoltre viene somministrato un breve quiz su alcune conoscenze di base delle metodologie biochimiche. Gli studenti possono, in via facoltativa, stilare una relazione su un progetto di ricerca concordato con il docente. La relazione viene valutata con 1, 2 o 3 punti che si sommano alla votazione dell'esame. La relazione deve tassativamente essere presentata entro la scadenza indicata (normalmente fine febbraio dell'AA di svolgimento del corso)