Scheda programma d'esame
BIOPOLIMERI - STRUTTURA E INTERAZIONI
GENNARO PESCITELLI
Anno accademico2023/24
CdSCHIMICA
Codice351CC
CFU3
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
BIOPOLIMERI - STRUTTURA E INTERAZIONI CHIM/06LEZIONI24
GENNARO PESCITELLI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze sulla struttura ed i relativi metodi di indagine dei biopolimeri (con particolare attenzione per le proteine e i polipeptidi) e delle loro interazioni con molecole organiche. 

Knowledge

By the end of the course the student will acquire the knowledge on the structure and related methods of investigation of biopolymers (mainly proteins and polypeptides) and their interactions with organic molecules.

Modalità di verifica delle conoscenze

Gli studenti verranno continuamente stimolati all’intervento critico durante le lezioni frontali, per verificare la comprensione degli argomenti trattati in tempo reale.

Assessment criteria of knowledge

Students are continuously asked to intervene during lectures, to verify their understanding of the topics covered in real time.

Capacità

Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere ed analizzare in maniera critica articoli di letteratura relativi alla struttura dei biopolimeri (con particolare attenzione per le proteine e i polipeptidi) e alle loro interazioni con molecole organiche. 

Skills

By the end of the course the student will be able to understand and critically analyze literature articles concerning the structure of biopolymers (mainly proteins and polypeptides) and their interactions with organic molecules.

Modalità di verifica delle capacità

Durante le lezioni si discuterà di casi di studio tratti dalla recente letteratura.

Assessment criteria of skills

During the lectures, case studies taken from the recent literature will be discussed.

Comportamenti

Lo studente acquisirà un atteggiamento critico e consapevole nei confronti della letteratura riguardante la struttura e interazione dei biopolimeri (con particolare attenzione per le proteine e i polipeptidi). Per una data specie biopolimerica, lo studente sarà in grado di pianificare gli esperimenti e le procedure computazionali da mettere in atto per studiarne la struttura tridemensionale. Per una coppia biopolimero/legante, lo studente sarà in grado di pianificare gli esperimenti e le procedure computazionali da mettere in atto per studiarne le modalità di interazione.

Behaviors

The student will acquire a critical attitude towards the scientific literature concerning the structure and interaction of biopolymers (mainly proteins and polypeptides). For a given biopolymer species, the student will be able to conceive the experiments and computational procedures to be run to study its 3D structure. For a biopolymer / ligand couple, the student will be able to conceive the experiments and computational procedures to be run to study how they interact.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le lezioni in aula e i ricevimenti si potrà valutare lo stato degli strumenti critici maturati dagli studenti.

Assessment criteria of behaviors

During the lectures and the appointments in office hours, the teacher will evaluate students' knowledge and development of skills.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenze di base della struttura e delle interazioni dei composti organici; fondamenti di stereochimica; principali concetti di termodinamica dell’equilibrio e di cinetica chimica; conoscenze della struttura e delle proprietà dei biopolimeri ricavate dal corso di biochimica; principi di modellistica moelcolare.

Prerequisites

Basic knowledge on: structure and interaction of organic compounds; stereochemistry; main concepts in thermodynamics and kinetics; main concepts in structure and properties of biopolymers from Biochemistry course; principles of molecular modeling.

Indicazioni metodologiche

Il corso consiste in lezioni frontali alla lavagna e con l’uso di videoproiettore. La discussione e l’intervento degli studenti sono continuamente stimolati. Sono previste possibili esercitazioni in aula informatica.

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities: attending lectures and hands-on sessions

Attendance: Advised

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Interazioni non covalenti

Tecniche chimico-fisiche, biofisiche, spettroscopiche e computazionali per la caratterizzazione della struttura biomacromolecolare e delle interazioni tra biomacromolecola e legante

  • spettroscopia di assorbimento UV-vis
  • spettroscopia di fluorescenza
  • spettroscopia vibrazionale
  • spettroscopia NMR
  • spettroscopia di dicroismo circolare elettronico
  • spettroscopia di dicroismo circolare vibrazionale
  • metodi di diffrazione ai raggi X
  • metodi computazionali: meccanica molecolare, dinamica molecolare, docking

Struttura dei polipeptidi e delle proteine

  • sequenza
  • struttura secondaria
  • struttura terziaria
  • struttura quaternaria

Termodinamica e cinetica dei processi di folding proteico

Interazioni tra biomacromolecole e molecole organiche: strutture supramoleculari e metodi di caratterizzazione

Per il programma dettagliato del corso consultare il registro delle lezioni dell'a.a. 2020/21 sul sito unimap

Syllabus

Non covalent interactions

Chemico-physical, biophysical, spectroscopic and computational techniques for the characterization of biomacromolecular structure and the interactions between biomacromolecules and ligands

  • absoprtion UV-vis spectroscopy
  • fluorescence spectroscopy
  • vibrational spectroscopy
  • NMR spectroscopy
  • electronic circular dichroism spectroscopy
  • vibrational circular dichroism spectroscopy
  • X-ray diffraction methods
  • computational methods: molecular mechanics, molecular dynamics, docking

Polypeptide and protein structure

  • sequence
  • secondary structure
  • tertiary structure
  • quaternary structure

Thermodynamics and kinetcis of protein folding processes

Interactions between biomacromolecules and organic molecules: supramolecular structures and characterization techniques

For the detailed syllabus see class logbook on for the academic year 2020/21 on unimap website

Bibliografia e materiale didattico

Eric V. Anslyn, Dennis A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry; University Science Books, 2006

C. Stan Tsai, Biomacromolecules: Introduction to Structure, Function and Informatics; Wiley, 2007

Amit Kessel, Nir Ben-Tal, Introduction to Proteins - Structure, function, and motion, 2nd ed.; CRC Press 2018

Stephen Neidle, Principles of Nucleic Acid Structure; Academic Press, 2008

Bibliography

Eric V. Anslyn, Dennis A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry; University Science Books, 2006

C. Stan Tsai, Biomacromolecules: Introduction to Structure, Function and Informatics; Wiley, 2007

Amit Kessel, Nir Ben-Tal, Introduction to Proteins - Structure, function, and motion, 2nd ed.; CRC Press 2018

Stephen Neidle, Principles of Nucleic Acid Structure; Academic Press, 2008

Modalità d'esame

1) Test scritto con domande a risposta aperta e lunghezza limitata;

2) esame orale a partire dall'analisi critica di un articolo di letteratura proposto dal docente o dallo studente / dalla studentessa.

Assessment methods

1) Written text with open questions, to be answered within a limited space;

2) oral exam strating from the critical analysis of a literature paper chosen by the teacher or the student.

Ultimo aggiornamento 20/02/2024 14:33