In thisframework, we focused our research activity (in collaboration with the AMEgroup – Dept. of Chemical Sciences , University of Naples) on the developmentof artificial metalloenzymes. In particular,
the studies carried outin this field have allowed the construction of artificial peptide-based metalloproteins,with features approaching that of the parent natural enzymes.
This
activity aims at finding optimalsolutions for the final application of these new biocatalysts as innovativecomponents of diagnostic tools, and in biosensors technology.
Theseartificial enzymes could have a wide range of applications, because theyrepresent analogues, with low molecular weight of natural and mutatedmetalloproteins, and are therefore proposed as particularly advantageousalternatives to products of expression or extraction. They can be used “as is” or in covalentassociation with small molecules and biomolecules such as antibodies, antigens,enzymes, receptors, nucleic acids, peptides and proteins.
Thefinal aim of this research activity is to explore their potential inbiocatalytic and biosensing applications, evaluating
the performances of these artificial enzymes upon immobilization ontoproteins or solid supports.
Inquesto ambito, è stata intrapresa, in collaborazione con il gruppo AME -Dipartimento di Scienze Chimiche - Università di Napoli, un’attività di ricercache riguarda lo sviluppo di metalloenzimi artificiali con caratteristichesimili a quelle degli enzimi naturali. In particolare, gli studi condottinell’ambito di questa linea di ricerca hanno portato alla costruzione dimetalloenzimi artificiali con proprietà funzionali simili a quelle dellerelative proteine naturali. L’attività intrapresa mira a trovare soluzioniottimali per l'applicazione finale di questi nuovi biocatalizzatori comecomponenti innovativi di strumenti diagnostici e nella tecnologia deibiosensori. Questi enzimi artificiali potrebbero avere una vasta gamma diapplicazioni, perché rappresentano analoghi, a basso peso molecolare, dimetalloproteine naturali e mutate, e si propongono quindi come alternativeparticolarmente vantaggiose ai prodotti di espressione o estrazione. Possonoessere usati "così come sono" o in associazione covalente con piccolemolecole e biomolecole come anticorpi, antigeni, enzimi, recettori, acidinucleici, peptidi e proteine. Lo scopo finale di questa attività di ricerca èesplorare il loro potenziale in applicazioni biocatalitiche e biosensoristiche,e valutare le prestazioni di questi enzimi artificiali al momentodell'immobilizzazione su proteine o supporti solidi.
-
A. Lombardi, F. Pirro, O. Maglio, M. Chino, W. F. DeGrado “De Novo Designof Four-Helix Bundle Metalloproteins: One Scaffold, Diverse Reactivities”
Acc.Chem. Res.
52, 1148-1159, 2019.
- G.Zambrano, E. Ruggiero, A. Malafronte, M. Chino, O. Maglio, V. Pavone, F.Nastri, A. Lombardi “Artificial heme enzymes for the construction of gold-basedbiomaterials”
Int. J. Mol. Sci.
19, 2896, 2018.
- M.Siepia, R. Oliva, L. Petraccone, P. Del Vecchio, E. Ricca, R. Isticato, M.Lanzilli, O. Maglio, A. Lombardi, L. Leone, E. Notomista, G. Donadio“Fluorescent peptide dH3w: sensor for environmental and living cells monitoringof mercury (II)”
PLoS One
13, e0204164, 2018
.
-
F. Auriemma, C. De Rosa, A. Malafronte, R. Di Girolamo, C. Santillo, Y.Gerelli, G. Fragneto, R. Barker, V. Pavone, O. Maglio, A. Lombardi“Nano-in-Nano Approach for Enzyme Immobilization Based on Block Copolymers”,
ACSapplied materials & interfaces
9, 29318-29327, 2017.