Fabio ARNESANO - Dipartimento di Chimica Università degli Studi

CURRICULUM SCIENTIFICO E DIDATTICO
DR. FABIO ARNESANO
Fabio Arnesano, nato a Campi Salentina (Lecce) il 1 Novembre 1973, è
Professore Associato (S.S.D. CHIM/03 - Chimica Generale ed Inorganica)
presso il Dipartimento di Chimica dell’Università degli Studi di Bari “A.
Moro”.
Formazione ed esperienza accademica
-Svolge i suoi studi presso l'Università degli Studi di Firenze dove consegue la Laurea in Chimica
(summa cum laude) nel Luglio 1997 (Relatori: prof.ssa Lucia Banci e prof. Ivano Bertini) ed ottiene
il titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Chimiche nel Dicembre 2000.
-Da Marzo 2001 a Gennaio 2005 è titolare di un assegno di ricerca presso il Centro Risonanze
Magnetiche (CERM) dell’Università degli Studi di Firenze.
-Da Febbraio 2005 è ricercatore presso la Facoltà di Farmacia dell’Università degli Studi di Bari,
professore aggregato per l’insegnamento di “Chimica Fisica” del corso di Laurea in Chimica e
Tecnologia Farmaceutiche e membro del Collegio dei Docenti della Scuola di Dottorato in Scienze
Chimiche e Molecolari.
-Da Marzo 2013 è professore associato presso il Dipartimento di Chimica dell’Università degli
Studi di Bari (chiamato dalla facoltà di Scienze Biotecnologiche con decreto di nomina 802 del
28/02/2013).
Attività didattica (presso Facoltà S.M.F.N., Università degli Studi di Firenze)
A partire dal 1998 ha tenuto lezioni e seminari nell’ambito degli insegnamenti di “Chimica
Inorganica” e di “Chimica Bioinorganica” del Corso di Laurea in Chimica e dell’insegnamento
“Modelli di Sistemi Biologici” del Corso di Laurea in Biotecnologie.
Attività didattica (presso Facoltà di Farmacia, Università degli Studi di Bari)
Dal 2005 è docente affidatario del Corso di “Chimica Fisica” (8 CFU, Laurea Specialistica in
Chimica e Tecnologia Farmaceutiche). Egli è inoltre docente del Corso “Assimilazione, Trasporto
ed Omeostasi di Ioni Metallici” del profilo di Didattica Libera Metalli e Salute e di “Fondamenti di
Chimica di Coordinazione” nell’ambito del Master Universitario di II livello in Radiofarmacia.
Egli è stato membro della commissione d’esame dell’insegnamento di “Chimica Generale ed
Inorganica” nell’anno accademico 2005-06 e svolge attività tutoria nei confronti di studenti e
laureandi del corso di laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche e di dottorandi di ricerca
dell’indirizzo “Sintesi Chimica ed Enzimatica Applicata” della Scuola di Dottorato in Scienze
Chimiche e Molecolari. Egli ha curato, in qualità di correlatore, quattro tesi di laurea sperimentali e
quattro tesi di dottorato.
Attività di ricerca
La sua ricerca nell’ambito della Chimica Bioinorganica e della Biologia Strutturale è dedicata alla
caratterizzazione biofisica e strutturale di biomolecole coinvolte in processi di trasferimento
elettronico e di trasporto di ioni metallici, principalmente attraverso la spettroscopia di Risonanza
Magnetica Nucleare (NMR) e metodi computazionali (dinamica molecolare, docking, modeling). In
particolare, egli si è interessato agli aspetti metodologici dell'applicazione dell'NMR a
metalloproteine contenenti ioni metallici dia- e paramagnetici e all'analisi dei genomi con metodi
bioinformatici, allo scopo di comprendere le relazioni gene-struttura-funzione ed il ruolo dei metalli
nei sistemi biologici.
La sua attività di ricerca è attualmente rivolta allo studio dell'interazione di farmaci antitumorali con
proteine e DNA e allo studio del ruolo degli ioni metallici in malattie neurodegenerative, con
l’obiettivo di comprendere i meccanismi chimici e molecolari alla base delle patologie, attraverso
l’impiego di varie tecniche spettroscopiche e di microscopia anche applicate a cellule viventi.
L’analisi a livello atomico della struttura e della mobilità dei citocromi ha permesso di evidenziare
le sottili variazioni conformazionali e dinamiche determinate dal trasferimento di un singolo
elettrone sul centro metallico ferro-eme. La caratterizzazione delle proprietà strutturali e
spettroscopiche di proteine coinvolte in processi di trasporto del rame ha permesso di comprendere
il meccanismo di scambio del metallo tra due macromolecole e di descrivere nuove geometrie di
coordinazione del rame e del platino in sistemi biologici. Infine, attraverso lo studio della struttura,
della dinamica e della stabilità di alcune proteine coinvolte in processi neurodegenerativi sono stati
individuati rilevanti meccanismi molecolari mediati da ioni metallici e correlati all’insorgenza di
patologie conformazionali.
Produzione scientifica
-E’ autore di tre capitoli di libri e di oltre quaranta articoli su riviste internazionali (numero totale di
citazioni = 1500+, H-index = 22; dati Thomson/ISI, Maggio 2013).
-Ha contribuito alla determinazione della struttura tridimensionale di oltre dieci proteine le cui
coordinate sono depositate nel Protein Data Bank.
-Ha partecipato in qualità di relatore a numerosi congressi nazionali ed internazionali (si veda lista
allegata).
Collaborazioni
Egli collabora con il Prof. Giovanni Natile del Dipartimento di Chimica dell’Università di Bari, con
la Prof.ssa Lucia Banci del Centro Risonanze Magnetiche dell’Università di Firenze, con il Prof.
Enrico Rizzarelli del Dipartimento di Chimica dell’Università di Catania, con il Prof. Giuseppe
Falini del Dipartimento di Chimica dell’Università di Bologna; alcune pubblicazioni sono il
risultato di collaborazioni con scienziati di altri centri di ricerca internazionali: i Proff. Alan Fersht e
Paul Barker del Centre for Protein Engineering (University of Cambridge), i Proff. Robert Kaptein e
Alexandre Bonvin del Bijvoet Center for Biomolecular Research (University of Utrecht), il Prof.
Dennis Winge (University of Utah) e con i Proff. Thomas V. O' Halloran (Northwestern University)
e David L. Huffman (University of Michigan) che lo hanno introdotto nel campo di ricerca del
trasporto degli ioni metallici.
Appartenenza a Gruppi, Società ed Enti di ricerca
-Dal 2005 è iscritto alla Società Chimica Italiana (Divisione di Chimica Inorganica e Divisione dei
Sistemi Biologici) ed è membro del Consorzio Interuniversitario di Ricerca in Chimica dei Metalli
nei Sistemi Biologici (CIRCMSB).
-Dal 2009 partecipa ai Working groups “Solution and solid-state NMR” e “Synchrotron radiation”
degli Utenti Italiani di INSTRUCT “An Integrated Structural Biology Infrastructure for Europe”
(http://www.cerm.unifi.it/home/other/instruct-italian-users.html; http://www.instruct-fp7.eu).
-Il 10 Luglio 2010 viene eletto membro del Comitato Direttivo del Gruppo Italiano di Discussione
delle Risonanze Magnetiche (http://www.gidrm.org/GIDRM_Home.html) per il triennio 20112013.
Organizzazione di Congressi
-Ha fatto parte del comitato scientifico organizzatore della 10th International Conference on
Bioinorganic Chemistry (ICBIC10), tenutasi a Firenze dal 26 al 31 Agosto 2001.
-Dal 1999 ha organizzato, insieme alla Prof.ssa Lucia Banci, la serie biennale dei Corsi intitolati
“Advanced Computing in NMR Spectroscopy” sponsorizzati dall’Unione Europea.
-E’ stato membro del National Welcoming Committee del Congresso “World Wide Magnetic
Resonance 2010” (Firenze, 4-9 Luglio 2010).
-E’ organizzatore di un INSTRUCT Centre Training Course su “In-cell NMR analysis of
biomolecular structure and function” che si svolgerà nel 2013 presso il CERM di Firenze.
-Fa parte del comitato scientifico del 35th FGMR Discussion Meeting and Joint Conference of the
German, Italian and Slovenian Magnetic Resonance Societies “Advanced Magnetic Resonance
– Methods and Applications” che si terrà a Frauenchiemsee (Germany) dal 9 al 12 Settembre 2013.
Progetti Finanziati
-Dal 2006 al 2008 è stato coordinatore nazionale del Progetto di Interesse Nazionale (PRIN) 2005
su “Trasporto cellulare di farmaci antitumorali a base di platino: caratterizzazione strutturale di loro
addotti con macromolecole attive nel trasporto del rame”, finanziato dal Ministero dell’Università e
della Ricerca.
-Dal 2009 al 2012 è stato responsabile scientifico di un progetto di ricerca intitolato “PORIN Protein Oligomers: Role in Neurodegeneration”, nell’ambito del Programma Neuroscienze
promosso e finanziato dalla fondazione bancaria Compagnia di San Paolo.
-Dal 2009 è Working Group leader dell’azione COST CM0902 “Molecular machineries for ion
translocation across biomembranes”.
-Dal 2010 al 2012 è stato responsabile dell’Unità di Ricerca di Bari del Progetto PRIN 2008 su
“L'aspetto inorganico della neurochimica: la disomeostasi dei metalli di transizione, la degradazione
di Aß ed i fattori trofici nella malattia di Alzheimer”.
-Dal 2013 è responsabile dell’Unità di Ricerca di Bari del Progetto PRIN 2010-11 su “Ioni metallici
nelle
patologie
da
invecchiamento:
interplay
tra
metallostasi
e
proteostasi
nella
neurodegenerazione”.
Riconoscimenti e premi
-E’ finalista per l’anno 2007 del “Premio Primo Levi” istituito dalla Società Chimica Italiana.
-Nel Settembre 2008 vince la medaglia d’oro nella competizione internazionale “European Young
Chemist Award” svoltasi a Torino-Lingotto in occasione del 2nd European Chemistry Congress
sponsorizzato dall’Associazione Europea per le Scienze Chimiche e Molecolari.
-Il 31 Ottobre 2008 gli viene conferito il titolo di “Cittadino d’onore” nella sua città natale.
PRESENTAZIONI A SCUOLE E CONGRESSI
-4th Annual "LSF User Meeting", Noordwijkerhout, The Netherlands, 6–7 Ottobre 2000: The autoorientation in high magnetic fields of oxidized cytochrome b562 as source of constraints for
solution structure determination
-"School on in silico biomolecular recognition", Bologna, 7 Febbraio 2001: Examples of copper
trafficking
-"School on Plant physiopathology", Lucca, 21 Maggio 2002: Proteomics: application of NMR in
structural and dynamics studies of metalloproteins
-SPINE (Structural Proteomics in Europe) Conference, Marseille, France, 3-4 Luglio 2003: The
Florence Structural Genomics Project: proteins involved in copper homeostasis
-COST D20 "Biochemistry, Structural and Cellular Biology of Non-Classical Antitumor Platinum
Compounds", Jerusalem, Israel, 17-18 Aprile 2005: Structural biology of copper trafficking proteins
involved in uptake and efflux of platinum anticancer drugs
-I Scuola Nazionale di "Metodologie Chimico-fisiche per lo studio di sistemi biologici", Martina
Franca, 5-9 Settembre 2005: Structure determination through NMR
-X Scuola Nazionale di "Chimica Bioinorganica per dottorandi", Catania, 12-14 Settembre 2005:
NMR in inorganic structural biology
-COST D20 Workshop (organised along the First European Conference on Chemistry for Life
Sciences “Understanding the chemical mechanisms of life”), Rimini, 4 Ottobre 2005: Cellular
trafficking routes for platinum drugs
-Meeting FIRB "Folding e aggregazione di proteine: metalli e biomolecole nelle malattie
conformazionali", Roma, 20-21 Giugno 2006: Studio NMR dell’Ubiquitina con Cu(II)
-VII Convegno Nazionale dell' Istituto Nazionale Biostrutture e Biosistemi "Chimica nei sistemi
biologici", Roma, 19-20 Ottobre 2006: Interazione dell’Ubiquitina con il rame: effetti sulla stabilità
della proteina e possibili implicazioni per la poliubiquitinazione su Lys 63
-COST D39 Workshop (organised along the 9th ISABC), Napoli, 4 Dicembre 2006: Interaction
between platinum complexes and a methionine motif found in copper transport proteins
-9th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry ISABC9" , Napoli, 2-5
Dicembre 2006: Ubiquitin stability and the Lys63-linked polyubiquitination site are compromised
on copper binding
-BioXAS "Practical Course on metalloproteins and organism tissue", EMBL, Hamburg (Germany),
10-15 Luglio 2007: Metalloprotein characterisation by NMR
-7th Workshop on PharmacoBioMetallics (Biomet7), Palermo, 26-28 Ottobre 2007: Interaction
between platinum complexes and a methionine motif found in copper transport proteins
-XI Scuola Nazionale di "Chimica Bioinorganica per dottorandi", Napoli, 14-16 Settembre 2008:
NMR methods for the study of metal ions in biological systems
-2nd EuCheMS Chemistry Congress "Chemistry: the global science", Torino, 16-20 Settembre
2008: Copper-triggered aggregation of ubiquitin
-XXIII Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana "L'energia chimica muove la vita",
Sorrento, 5-10 Luglio 2009: Copper-induced oligomerization of ubiquitin and α-synuclein
-14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry (ICBIC 14), Nagoya (Japan), 2530 Luglio 2009: Copper-induced oligomerization of ubiquitin and α-synuclein
-XXXIII National Congress on Magnetic Resonance, Palermo, 21-24 Settembre 2009: Interaction
between platinum complexes and copper transport proteins
-COST Meeting CM0902 "Molecular Machineries for Ion Translocation Across Biomembranes",
Osnabrueck, Frankfurt (Germany), 18-20 Marzo 2010: Solution and in-cell NMR studies of metal
trafficking
-BIT's 1 st Annual International Conference of Medichem-2010 (ICM-2010) "Smart Chemistry in
Drug Discovery", Beijing (China), 18-20 Maggio 2010: Metal ions in protein oligomerization
-Department of Chemistry, University of Science and Technology of China (USTC), Hefei (China),
21 Maggio 2010: Tuning the affinity of ubiquitin for membranes: implications for
neurodegenerative disorders
-Joint EUROMAR and ISMAR Conference WWMR2010 "Worldwide Magnetic Resonance 2010",
Firenze, 4-9 Luglio 2010: Interaction of cisplatin with transport proteins: solution and in-cell NMR
studies
-XXXVIII Congresso Nazionale della Divisione di Chimica Inorganica della Società Chimica
Italiana, Trieste, 13-16 Settembre 2010: Coordination of platinum antitumor compounds to
transport proteins (Keynote lecture)
- Scuola Nazionale di Risonanza Magnetica Nucleare, Villa Gualino (Torino), 30 Agosto-3
Settembre 2010: "Determinazione strutturale di complessi", "Complessi di proteine
paramagnetiche"
-XII Scuola Nazionale di "Chimica Bioinorganica per dottorandi", Certosa di Pontignano (Siena), 36 Luglio 2011: In vitro and in-cell studies of metal homeostasis
-COST D39 Final Whole Action Meeting "Metallo-Drug Design and Action", Dublin (Ireland), 5-6
Luglio 2011: Interaction of cisplatin with copper transport proteins - in vitro and in-cell NMR
studies
-XXIV Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana, Lecce, 11-16 Settembre 2011: Turning
ubiquitin into a glass-adhesive and lipid-soluble amyloid
-"Biopolymers: Structure and Dynamics. A Biophysical Workshop", Nove Hrady (Czech Republic),
21-24 Ottobre 2011: Turning ubiquitin into a glass-adhesive and lipid-soluble amyloid
- Workshop "Human health: the role of biological inorganic chemistry" in occasione del
conferimento della “Medaglia Luigi Sacconi” al prof. Stephen J. Lippard, Firenze, 12 Giugno 2012:
A drug's life. Cellular transport of a platinum complex.
- 12th Chianti/INSTRUCT Workshop on BioNMR “Electron and Nuclear Relaxation for Structural
Biology", Montecatini Terme, 17-22 Giugno 2012: Cellular Trafficking of Metallo-Drugs: An
Integrated Structural Biology Approach.
- SAMIC 2012 “Synthesis and Methdologies in Inorganic Chemistry”, Bressanone, 2-6 Dicembre
2012: Protein-Nanoparticle Interaction by NMR ( nell’ambito della riunione Progetto FIRB
RINAME - Rete Integrata per la Nanomedicina”.
- COST Meeting CM0902 "Molecular Machineries for Ion Translocation Across Biomembranes",
Innsbruck (Austria), 25-27 Marzo 2013: Cellular Trafficking of Metallo-Drugs: An Integrated
Structural Biology Approach
INTERVISTE, INCONTRI E SEMINARI
- Intervista radiofonica "Chi ricerca...trova", 110 Web-Radio dell'Università di Torino, 29
Settembre 2008.
- Cerimonia di conferimento del titolo di Cittadino d'onore, Municipio di Campi Salentina (Lecce),
31 Ottobre 2008: "Le malattie neurodegenerative e le nuove frontiere della Scienza"
- Tavola Rotonda sul tema: "Qualità, Sicurezza, Salute: il valore aggiunto dei prodotti
agroalimentari di Puglia", Agrimed - Fiera del Levante (Bari), 15 Settembre 2009
- Corso sulla Biologia Strutturale Computazionale, Dipartimento di Fisica dell’Università di Bari
(Bari), 26-30 Ottobre 2009: "Metodi NMR per la determinazione della struttura di proteine in
soluzione"
- Prima Giornata del Farmaco e dei Prodotti per la Salute, Facoltà di Farmacia dell’Università di
Bari (Bari), 28 Gennaio 2010: "Quanto i metalli sono importanti per i sistemi biologici"
- Incontro sul tema: "La Biologia Strutturale in Puglia: stato dell'arte e prospettive future", Villa La
Rocca (Bari), 19 Luglio 2010: "Il ruolo della risonanza magnetica nucleare nella biologia
strutturale"
- Seminario presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università degli Studi di Catania, 28
Giugno 2011: "Modulare l'affinità dell'ubiquitina per le membrane: implicazioni per le malattie
neurodegenerative"
- Seminario presso l’Istituto di Biomembrane e Bioenergetica del CNR di Bari, Scuola di Dottorato
in Genomica e Proteomica Funzionale e Applicata, 19 Gennaio 2012: "Conversione dell'ubiquitina
in una forma amiloide liposolubile"
Bari, 13/05/2013