Studi preliminari di immobilizzazione dell'enzima 11beta-idrossisteroido deidrogenasi

Gli enzimi sono catalizzatori efficienti che intervengono in molti processi metabolici e che, grazie alla loro attività, sono spesso utilizzati come target terapeutici nello sviluppo di nuovi farmaci. I metodi standard negli studi enzimatici sono basati sull’uso di enzimi nella loro forma solubile. Tuttavia sussistono numerosi svantaggi e limitazioni a questa metodologia. Gli enzimi infatti possono essere costosi, instabili, difficili da recuperare dall’ambiente di reazione e alcuni sono disponibili solo in piccolissime quantità. Questi inconvenienti possono essere efficacemente superati mediante l’immobilizzazione degli enzimi su un’opportuna matrice insolubile. In questo modo il recupero ed il successivo riutilizzo del biocatalizatore al termine della reazione viene notevolmente semplificato. In secondo luogo, l’immobilizzazione generalmente conduce ad un significativo aumento della stabilità. Sono stati riportate varie tecniche di immobilizzazione e numerosi tipi di supporto. In particolare, gli enzimi immobilizzati possono essere impiegati in bioreattori, permettendo di condurre reazioni biocatalizzate in modo estremamente efficiente, riciclando ripetutamente lo stesso campione di enzima. I bioreattori sono stati utilizzati con successo anche per studi di carattere prettamente biochimico, che hanno riguardato, ad esempio, la separazione e la successiva identificazione di metaboliti negli studi sul metabolismo di farmaci, nonché nell’identificazione di nuovi inibitori selettivi di specifiche attività enzimatiche. Nel presente lavoro di tesi saranno effettuati studi preliminari di immobilizzazione dell’enzima 11 beta-idrossisteroido deidrogenasi (11 beta-HSD, EC 1.1.1.146), un enzima microsomiale espresso in vari tessuti di molte specie di mammiferi, tra cui l’uomo. Negli ultimi anni, l’11 beta-HSD I ha ricevuto sempre maggiore attenzione in quanto è noto che essa gioca un ruolo fondamentale in squilibri metabolici come l’obesità ed il diabete ed è quindi di fondamentale importanza per la diagnosi di numerose patologie. L’importanza da un punto di vista farmacologico e terapeutico della ricerca di composti che agiscano come inibitori di questo enzima richiede lo sviluppo di metodi efficaci per studiare l’attività enzimatica, l’inibizione e per identificare rapidamente gli inibitori in miscele complesse. Un approccio promettente è rappresentato dalla possibilità di immobilizzare questo enzima allo scopo di poterlo recuperare e riutilizzare. Le proprietà catalitiche e la stabilità del biocatalizzatore saranno considerate in funzione del tipo di supporto utilizzato e delle tecniche di immobilizzazione