Chimica Bioinorganica
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Chimica Bioinorganica Metalli RNA Proteine DNA ¾ disciplina al confine tra chimica e biologia che studia l’interazione tra le specie inorganiche e le molecole di interesse biologico Ö ciò che è presente in natura Chimica Bioinorganica • alcuni metalli sono essenziali • svolgono una attività altamente specializzata nei processi biologici – trasportano piccole molecole – – – – – – attivano piccole molecole trasportano/scambiano elettroni catalizzano reazioni redox catalizzano reazioni idrolitiche catalizzano reazioni di isomerizzazione fungono da sensori e messaggeri Metalli RNA Proteine DNA Chimica Bioinorganica Delle oltre 4000 proteine di cui è nota la struttura, ca il 35% contiene metalli. Ad esempio tra quelle con attività enzimatica Chimica Bioinorganica Öendogeno • • • • struttura delle molecole biologiche che interagiscono con metalli meccanismo con cui queste esplicano la loro funzione quali processi regolano l’omeostasi dei metalli quali patologie siano associate al loro (mal)funzionamento e come contrastarle Ö modellistica • sintesi di composti modello per capire e riprodurre quello che succede in natura Ö esogeno • sintesi di composti contenenti metalli come farmaci, come traccianti, come agenti di contrasto in MRI, per radioterapia • sintesi di composti che interferiscono sui processi metallo dipendenti • studio della risposta degli organismi all’esposizione a specie inorganiche ¾ Metalli paramagnetici , composti metallici fluorescenti ¾ Nanoparticelle inorganiche legate a macromolecole biologiche (proteine, acidi nucleici) usate per scopi analitici, diagnostici (imaging) e/o terapeutici (veicolazione di farmaci) ¾ sonde multimodali Gao et al. Acc. Chem. Res. 2009, 1097 • Metalli paramagnetici , composti metallici •Mulder Nanoparticelle inorganiche legate a et al FASEB 2005, 2008 fluorescenti macromolecole biologiche (proteine, acidi nucleici) usate per scopi analitici, diagnostici (imaging) o terapeutici (veicolazione di farmaci) Gao et al. Acc. Chem. Res. 2009, 1097 fosforo 1% Bulk (macroelementi) Tracce Ultratracce metalli Ultratracce non metalli Terapia Diagnostica + isotopi radioattivi Essenzialità ¾ assunzione insufficiente danneggia una funzione vitale ¾ rimozione dell’insufficienza ripristina la funzione vitale ¾ ha una funzione biochimica specifica Fe Cu Zn Mg Nel 1926 J.B Sumner cristallizza l’ureasi (contenente Ni). La sua ipotesi che una proteina fosse un enzima venne contestata e ignorata dai biochimici.
