Riassunto analitico
Attualmente, le fonti energetiche maggiormente impiegate prevedono la combustione di sostanze che
generano un gran numero di inquinanti. Tra le possibili alternative green emergenti, l’idrogeno rappresenta
una soluzione di grande interesse siccome la sua combustione con l’ossigeno genera solamente acqua ed
energia. L’idrogeno verde può essere prodotto per elettrolisi dell’acqua, ma questo processo richiede più
energia di quella termodinamicamente richiesta a causa delle sovratensioni associate. Pertanto,
l’attenzione si è focalizzata sull’ottenimento di catalizzatori che permettano di minimizzare i consumi
energetici ed aumentare la resa del processo. Precedenti studi hanno dimostrato che i composti di
coordinazione del cobalto sono efficaci nel catalizzare lo splitting dell’acqua, ma data la loro tossicità e la
scarsa solubilità in ambiente acquoso, sono difficilmente utilizzabili su larga scala. Uno dei possibili approcci
per risolvere il problema consiste nell’inserire un gruppo prostetico artificiale all’interno di uno scaffold
proteico per migliorare la solubilità in acqua e per sfruttare gli effetti di seconda e terza sfera di
coordinazione per migliorare le proprietà elettrocatalitiche. In questo studio si è scelta come proteina di
interesse la neuroglobina umana, una globina che si ritiene abbia un ruolo fisiologico nella protezione delle
cellule da condizioni di stress ossidativo. Il lavoro ha previsto una prima fase caratterizzata dall’estrazione e
dalla purificazione della neuroglobina umana ricombinante Wt e del mutante C46AC55A senza ponte
disolfuro (situazione che si avrebbe all’interno delle cellule dato l’ambiente riducente) contenenti il Fe-eme;
dopodiché è stata eseguita la sostituzione del centro metallico in entrambe le proteine. In seguito, è stata
fatta una caratterizzazione delle proteine usando tecniche spettroscopiche (dicroismo circolare, dicroismo
circolare magnetico, emissione di fluorescenza, spettroscopia di assorbimento elettronico) ed
elettrochimiche su elettrodo solido (voltammetria ciclica e ad onda quadra). Queste tecniche sono state
usate per osservare possibili cambiamenti in base a variazioni di pH, temperatura, ambiente
(ossidante/riducente) ed indagare l’attività elettrocatalitica degli addotti Co-sostituiti della neuroglobina Wt
e C46AC55A.
|
