66571 - BIOANALYTICAL PROTEOMICS AND INTERACTOMICS

Scheda insegnamento

  • Docente Elisa Michelini

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/01

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Inglese

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course, the student has the basic knowledge in ultrasensitive and rapid methods based on molecular recognition combined with selective and highly detectable probes: Immunoassay, Hybridization reactions, biosensors, FRET,BRET, whole cell biosensors; Soft impact mass spectrometry technologies and smart sample handling for proteins /peptides quantitative analysis and identification in complex bilogical matrices; Combined non invasive separative technologies (FFF) for functional proteomics study; Luminescence Molecular imaging: localization and quantification of analytes in single cells and tissue (combined with microscopy), whole organ and living organisms using nanoparticles and recombinant bioluminescent cells.

Programma/Contenuti

Introduzione allo studio del proteoma: proteomica strutturale e funzionale, strategie di analisi proteomica (top-down e bottom-up).

Tecniche di estrazione e purificazione del materiale biologico (omogeneizzazione di tessuti e cellule, solubilizzazione di proteine di membrana). Isolamento di proteine mediante tecniche di separazione ad alta risoluzione (elettroforesi bidimensionale, cromatografia di affinità, cromatografia liquida in fase inversa RP-HPLC), elettroforesi capillare, HPLC multidimensionale).

Tecniche di spettrometria di massa per l'analisi proteomica: tecniche di ionizzazione a basso impatto, sorgente MALDI, sorgente ESI, analizzatori quadrupolari, analizzatori a tempo di volo (TOF), analizzatori ibridi (Q-TOF), strumentazione (MALDI/TOF ed ESI/Q-TOF), analisi SELDI/TOF. Accoppiamento cromatografia liquida/spettrometria di massa. Tecniche di frammentazione ionica, spettrometria di massa tandem.

Identificazione di proteine: analisi di proteine intatte mediante ESI/MS e MALDI/MS, digestione da gel, analisi del digerito mediante spettrometria di massa MALDI, ricerca in banca dati.

Interactomica: studio delle interazioni proteina-proteina mediante approcci sperimentali (co-immunoprecipitazione, yeast two hybrid system, FRET, BRET, split reporter strategies) e in silico.

Applicazioni della proteomica: proteomica in analisi clinica, analisi mediante “peptide mass fingerprint”, studio di complessi proteici, ricerca ed identificazione di modifiche post traduzionali.

Imaging molecolare in luminescenza: localizzazione e quantificazione di analiti in cellule e tessuti, organi e organismi viventi.

Clonaggio e mutagenesi in silico di proteine ricombinanti.

Testi/Bibliografia

Proteomics in Systems Biology : Methods and Protocols (2016), Editor: Jörg Reinders. (Series: Methods in Molecular Biology) , Vol No.: 1394 ISBN: 978-1-4939-3339-6

Protein-Protein Interactions: Methods and Applications (Methods in Molecular Biology) 2nd ed. (2015) Editors Cheryl L. Meyerkord, Haian Fu

Protein-Protein Interactions in Drug Discovery. Methods and Principles in Medicinal Chemistry. Wiley-VCH (Volume 56); Edited by Mannhold, Raimund / Kubinyi, Hugo / Folkers, Gerd

Practical Protein Bioinformatics. Florencio Pazos & Mónica Chagoyen. Springer (2015)

Discovering Genomics, Proteomics and Bioinformatics (2nd Edition) by A. Malcolm Campbell and Laurie J. Heyer (Mar 12, 2006)

Articoli epubblicazioni scientifiche saranno forniti durante il corso.

 

Metodi didattici

Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni al computer.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso esame orale finale, che tende ad accertare l'acquisizione delle conoscenze su argomenti inerenti i principali obiettivi didattici dell'insegnamento, quali:

- conoscenze metodologiche ed i principi di base relativi all'analisi proteomica (elettroforesi bidimensionale, tecniche cromatografiche multidimensionali, spettrometria di massa MALDI-TOF, utilizzo di banche dati on line e software)

-conoscenza di metodi sperimentali e in silico per studiare le interazioni proteina-proteina (interactomics)

- conoscenza dei metodi basati su sistemi di riconoscimento biologici (reazioni di ibridazione, biosensori, metodi immunologici)

 

La prova d'esame, della durata di circa 20 minuti, è svolta in forma orale e articolata su tre  quesiti che verteranno su argomenti inerenti gli obiettivi del Corso. La prova prevede una valutazione in trentesimi definita sulla media dei voti riportati sui quesiti specifici.

Il raggiungimento da parte dello studente di una visione globale dei temi affrontati a lezione, insieme alla loro utilizzazione critica e la dimostrazione del possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore. Il materiale didattico utilizzato per le lezioni è disponibile in formato elettronico (file PowerPoint).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Elisa Michelini