| Attività di ricerca |
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Chimica organica e biologia chimica con molecole non naturali
Il gruppo si occupa della sintesi di piccole molecole organiche polifunzionalizzate, contenenti β-amminoacidi ciclici e lineari o eterocicli azotati, allo scopo di ottenere composti con specifica attività biologica. In particolare viene sviluppata la sintesi di peptidomimetici contenenti analoghi di amminoacidi naturali, allo scopo di individuare nuove strutture bioattive che portino selettivamente a farmaci citotossici, inibitori enzimatici o mezzi diagnostici per cellule tumorali. L’attività biologica dei prodotti sintetizzati viene valutata in collaborazione con gruppi di ricerca che hanno una riconosciuta esperienza negli specifici ambiti. Inoltre da alcuni anni ci occupiamo della sintesi di composti organici di medie dimensioni (da 500 a 3000 uma circa) a struttura pseudopeptidica dove gli amminoacidi naturali sono completamente o parzialmente sostituiti con residui sintetici scelti in modo da imporre una restrizione conformazionale locale che favorisce la formazione di strutture secondarie ordinate. Questi composti, che vengono definiti foldameri possono avere molte applicazioni, sia come composti farmacologicamente attivi (per esempio per inibire le interazioni proteina-proteina) sia come nuovi materiali supramolecolari dotati di interessanti proprietà. Il nostro gruppo si occupa di sintetizzare, purificare e analizzare questi composti, utili per le più diverse applicazioni. Attualmente sono allo studio nuovi monomeri contenenti vincoli conformazionali e oligomeri stericamente ordinati che formano eliche di varie dimensioni. (clicca sulle immagini per ingrandirle)
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Foldamero a elica-8
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| Progetti e tematiche di ricerca |
| 1. Sintesi di foldameri anfifilici con struttura a elica-8 che vengono preparati da idrazido acidi variamente sostituiti, allo scopo di ottenere prodotti da testare come antibiotici nei confronti di varie specie di batteri. |
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| 2. Preparazione di nuove unità per foldameri. Queste nuove molecole vengono costruite con eteroatomi nella loro struttura, a partire dalla struttura γ-lattamica originale, in modo da far variare il sistema di legami H e quindi la conformazione del foldamero in soluzione. |
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| 3. Sintesi di peptoidi. Un sistema molto interessante di mimetici sintetici dei peptidi è costituito dalla classe dei peptoidi, strutture in cui la catena che si trova in α al gruppo carbonilico nei peptidi naturali viene spostata sull’atomo di azoto, generando prodotti con conformazioni definite. I mimetici costruiti nel nostro gruppo sono estremamente stabili e resistenti alle proteasi in quanto in questi sistemi manca il protone ammidico e l’enzima non è in grado di bloccare la struttura e di degradarla. |
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| 4. Sintesi di foldameri con struttura retro-inverso, per la preparazione di molecole anfifiliche con attività antibiotica. Anche in questo caso il sistema molecolare ha una elevatissima stabilità, in quanto il legame ammidico si trova disposto con il sistema NHCO nella situazione opposta rispetto a quella naturale, e quindi risulta inattaccabile dalle proteasi. |
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| 5. Sintesi di foldameri funzionalizzati, per la creazione di nuovi catalizzatori difunzionali da usare sia in fase omogenea che in fase solida. La funzionalizzazione è costituita da un gruppo acido e da un gruppo basico disposti a distanza opportuna lungo la catena, e vengono studiate le reazioni che in natura procedono in presenza di enzimi acido-base, come le reazioni aldoliche e tutte le reazioni che passano attraverso la formazione di un anione enolato. |
| 6. Sintesi di foldameri che presentano nella loro struttura un anello del triazolo. Come si vede dalla struttura, alle unità γ-lattamiche sono alternati anelli triazolici, ottenuti attraverso la “click chemistry”, che permettono alla struttura di complessarsi con le tubuline. |
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| 7. Applicazione di metodi “click-chemistry” alla sintesi di guanine collegate da linker. Vengono impiegate come linker catene di varie dimensioni anche funzionalizzate, che vengono assemblate attraverso la formazione di anelli triazolici. Si ottengono in questo modo molecole a dimensione variabile, utili per la costruzione di strutture ordinate e di sistemi supramolecolari. |
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