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Stefano Luciano Ciurli

Professore ordinario

Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie

Settore scientifico disciplinare: CHIM/03 CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Coordinatore Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Molecolari e Industriali

Curriculum vitae

Professore Ordinario all’Università di Bologna dal 2001, svolge le sue ricerche nel campo della chimica bio-inorganica e chimica dei metalli nei sistemi biologici, il cui scopo principale è la determinazione del ruolo degli ioni metallici nelle biomolecole.

La ricerca svolta è chimica di base, con punti di contatto con la ricerca applicata alla chimica ambientale e farmaceutica.

Negli anni recenti l’attività di ricerca si è focalizzata sullo studio della struttura e della funzione dell’ureasi, un enzima a base di Ni(II) al centro di possibili applicazioni sia in campo biomedico che in agricoltura e nelle scienze ambientali. In particolare, la struttura dell’enzima legato a numerosi inibitori è stata determinata con tecniche cristallografiche, e il meccanismo di catalisi è stato definito. Inoltre, le basi molecolari dell’attivazione dell’enzima tramite l’inserzione di ioni Ni(II) sono state individuate studiando le proteine accessorie responsabili del traffico intracellulare di questo ione essenziale ma anche citotossico, ed i fattori di trascrizione Ni(II)-dipendenti che regolano la trascrizione di geni codificanti per proteine che agiscono nel sensing e quindi nell’omeostasi del metallo.

Il metodo di studio coinvolge in generale l’isolamento delle metallo-biomolecole da fonti biologiche o mediante tecniche di DNA ricombinante, e la loro caratterizzazione a livello molecolare. L'obiettivo è la determinazione della struttura della metallo-proteina, delle relazioni struttura-funzione, della reciproca influenza della chimica dello ione metallico e della matrice proteica, e del modo in cui la proteina interagisce con substrati, inibitori e altre molecole biologiche. Questi obiettivi sono perseguiti con un approccio biologico-strutturale, usando spettroscopia NMR ad alta risoluzione e bio-cristallografia, oltre a tecniche quali la spettroscopia di assorbimento di raggi X (XAS), il dicroismo circolare, la spettroscopia di fluorescenza, la diffusione della luce e la calorimetria. E' intensa anche l'attività di ricerca nel campo della chimica computazionale e dei modelli biomolecolari.

Formazione

Laureato in Chimica, indirizzo inorganico/chimico-fisico, presso l'Universita' di Pisa (1986) con un lavoro di ricerca svolto presso il Dipartimento di Chimica della Columbia University (New York, 1985-1986). Votazione finale 110/110 e lode. La tesi di laurea ha riguardato la sintesi e caratterizzazione strutturale e funzionale di complessi porfirinici di metalli di transizione quali Fe, Co, Ni, e Cu in bassi stati di ossidazione (0, I) per l’attivazione di piccole molecole, e di complessi macrociclici stericamente ingombrati di metalli di transizione quali Ti, Zr, V, e Nb contenenti legami metallo-carbonio.

Ha quindi svolto attività di ricerca presso il Dipartimento di Chimica della Harvard University (1986-1990), sotto la guida del Prof. Richard H. Holm, ottenendo il Ph.D. in Chimica. In questo periodo, la ricerca ha riguardato la sintesi di composti contenenti l’unità MFe3S4 (M=Fe, V, Mo, Re, Co, e Ni) come modelli per siti metallici simili presenti in metallo-proteine e metallo-enzimi. Le strutture e le proprietà dei composti sintetizzati sono stati studiati usando spettroscopie IR, UV-vis, Mössbauer, EPR, XAS e NMR, varie tecniche elettrochimiche, oltre alla cristallografia a raggi X. Misure di suscettibilità magnetica sono state effettuate usando i magnetometri SQUID del Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Dal 1990 al 1992 ha svolto attività di post-dottorato con il Prof. Bertini (Università di Firenze) e il Prof. Luchinat (Università di Bologna). In questo periodo, ha acquisito familiarità con tecniche cromatografiche di purificazione di metallo-proteine contenenti gruppi eme o clusters ferro-zolfo da batteri fotosintetici e piante. Lo scopo della ricerca era la determinazione delle relazioni tra la struttura, la funzione e le proprietà magnetiche e redox di questi centri metallici nei propri sistemi biologici. La tecnica principale utilizzata era la spettroscopia NMR applicata a molecole paramagnetiche. Familiarità è stata anche acquisita con tecniche bio-elettrochimiche e con modelli teorici per la comprensione delle interazioni magnetiche in clusters polimetallici e approcci di calcolo usando meccanica e dinamica molecolare.

Carriera accademica

Professore Associato in Chimica Agraria (settore disciplinare AGR/07) dal 1992 al 2001, presso l'Università di Bologna.

Professore Ordinario in Chimica Generale ed Inorganica (settore disciplinare CHIM/03) dal 2001, presso l'Università di Bologna.

Attività didattica

Dal 1992 svolge attività di docenza come titolare di vari insegnamenti per Corsi di Laurea e Laurea Magistrale. In particolare, ha tenuto corsi di Chimica Generale ed Inorganica, Chimica Bio-Inorganica, Metodi Fisici in Chimica Inorganica, Spettroscopia di Risonanza Magnetica Biomolecolare, Analisi Chimica Spettroscopica, Biochimica del Suolo, Biochimica Agraria, Chimica e Biochimica dei Fitofarmaci, Fertilità del Suolo e Nutrizione delle Piante. Attualmente, è docente di Chimica Generale ed Inorganica per il Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche della Scuola di Farmacia, Biotecnologie e Scienze Motorie e per il Corso di Laurea in Tecnologie Agrarie della Scuola di Agraria e Veterinaria, oltre che del corso di Spettroscopia NMR Biomolecolare per la Laurea Magistrale in Biotecnologie Molecolari e Industriali. Svolge attività di docenza per il corso di Chimica Generale e Inorganica presso la Libera Università di Bolzano dal 2004.

Attività scientifica

E' autore di 120 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali e 14 capitoli di libri, e relatore di ca. 40 tesi di laurea e di dottorato.

Ha tenuto numerose conferenze presso università italiane (10) e straniere (23), convegni nazionali (11) e congressi internazionali (38).

Visiting Professor dal 2013 al 2015, con responsabilità di corsi monografici di NMR di proteine e di Chimica Bioinorganica, presso l'Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Porto Alegre, Brasile) nell’ambito del programma internazionale “Science without Borders” del Governo Brasiliano.

Ha lavorato a numerosi programmi di ricerca nazionali e internazionali, gestendo un totale di ca. 1.8 milioni di Euro di fondi di ricerca derivanti da fonti di finanziamento pubbliche e private.

Ha svolto attività di ricerca presso le seguenti istituzioni estere: Department of Biochemistry, University of Tucson, Arizona (USA), New College of the University of South Florida, Division of Natural Sciences (USA), European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg e Amburgo (D), Department of Inorganic Chemistry, Lund University (S), Department of Biotechnology, University of Science and Technology, Trondheim (N), Center for Biotechnology, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre (Brazil).

Attività istituzionali e incarichi accademici

Dal settembre 2015 è Coordinatore del Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Molecolari e Industriali.

Membro del Collegio dei docenti del Dottorato di Ricerca in Biologia Cellulare e Molecolare dal 2000.

Membro del Consiglio Direttivo del Consorzio Interuniversitario di Risonanze Magnetiche di Metallo-Proteine (CIRMMP) dal 1997.

Membro del Consiglio Direttivo della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici della Società Chimica Italiana nei periodi 2000–2002, 2012-2014, e 2015-2017.

Membro del Consiglio Direttivo del Consorzio Interdipartimentale per le Ricerche Biotecnologiche dell’Università di Bologna dal 1997 al 2012.

Membro dell'Istituto di Studi Avanzati (2006-2012) e dell’Istituto di Studi Superiori (2009-2012) dell'Università di Bologna.

Responsabile ERASMUS/SOCRATES del network in Chimica e Biochimica Agraria con le Università di Kent (UK), Newcastle (UK), Nottingham (UK), Rennes (F), Lleida (E), Cordova (E), Siviglia (E) e Gottingen (D) dal 1993 al 1998.

Membro del Collegio dei docenti del Dottorato in Crop Productivity delle Università di Udine e Bologna (1993-1999).

Membro del Comitato di valutazione della Research School in “Metal Ions in Biological Systems”, Department of Life Sciences, della Università di Copenhagen (2009).

Appartenenza a comitati scientifici e editoriali

Membro del Comitato Editoriale delle seguenti riviste scientifiche internazionali: Chem. Tracts – Inorganic Chemistry (2001-2003), Journal of Biological Inorganic Chemistry – JBIC (2000-2002, 2004-2006, 2011-2014), e PeerJ (2012-2014)

Editore Associato della Encyclopedia of Metallo-Proteins (Springer) dal 2010 al 2012.

Dal 2015 è Membro del Comitato Editoriale della serie “Metallo-Biology” della Royal Society of Chemistry.

Premi e riconoscimenti

Nominato dal Rettore dell’Università di Bologna per la eccellente qualità dell’insegnamento per il corso di Biochimica Agraria (a.a. 2002-2003) e di Chimica Generale e Inorganica (a.a. 2004-2005).

Altre informazioni:

ResearcherID: http://www.researcherid.com/rid/K-4355-2014

ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9557-926X

Scholar: http://scholar.google.com/citations?user=i2O2sokAAAAJ&hl=en


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