Ενότητα 1: Γενικές αρχές ενζυμολογίας
1) Ιστορική αναδρομή, ονοματολογία και κατάταξη ενζύμων.
2) Αντιστρεπτές ενδομοριακές αλληλεπιδράσεις και δυνάμεις
3) Αρχές σχηματισμού του συμπλόκου ενζύμου-υποστρώματος
4) Δομικών ανακατατάξεις και μοριακή δυναμική στην ενζυμική κατάλυση
5) Βασικές αρχές και κυριότεροι μηχανισμοί της ενζυμικής κατάλυσης (οξειδορεδουκτάσες, τρανσφεράσες κ.α.).
6) Θερμοδυναμική και σχέσεις δομής-κατάλυσης
Ενότητα 2: Κινητική των ενζύμων
1) Βασικές αρχές της κινητικής των ενζυμικών αντιδράσεων και τους παράγοντες που την επηρεάζουν.
2) Κινητικές σταθερές και τάξη ενζυμικών αντιδράσεων. Σημείο ισορροπίας.
3) Eξίσωση Michael-Menten και διαγράμματα απεικόνισης. Αξιολόγηση και ανάλυση κινητικών δεδομένων και κινητικών σταθερών για κάποιο ένζυμο.
4) Επίδραση θερμοκρασίας, pH και συγκέντρωσης υποστρώματος στην ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης.
5) Αρχές της ενζυμικής αναστολής και έννοιες του ενεργοποιητή-αλλοστερικού τροποποιητή. Τύποι αναστολής και ενεργοποίησης των ενζυμικών αντιδράσεων. Αντιστρεπτή και μη αντιστρεπτή αναστολή. Σταθερές αναστολής. Αλληλεπίδραση ενζύμων και ξενοβιοτικών ενώσεων (φάρμακα, εντομοκτόνα, ζιζανιοκτόνα, κ.ά.).
7) Πολυ-υποστρωματικές ενζυμικές αντιδράσεις.
8) Ισότοπα στη μελέτη ενζυμικών μηχανισμών.
9) Μηχανοβιολογία δυναμικών ενζυμικών συστημάτων
Ενότητα 3: Ενζυμική μηχανική
1) Ενζυμική μηχανική (αρχές ανασχεδιασμού των μοριακών και λειτουργικών χαρακτηριστικών του ενζυμικού μορίου).
2) Μοριακές μέθοδοι in vitro κατευθυνόμενης και τυχαίας μεταλλαξογένεσης. Αρχές και μέθοδοι in vitro μοριακής εξέλιξης του ενζυμικού μορίου.
3) Σχεδιασμός νέων μορφών ενζύμων με επιθυμητά καταλυτικά και δομικά χαρακτηριστικά, εφαρμόζοντας εξελικτικές αρχές.
4) Μέθοδοι υπερταχείας επιλογής μεταλλαγμένων ενζυμικών μορφών.
5) Υβριδικά και τεχνητά ένζυμα. De novo δημιουργία νέων λειτουργικών ενζύμων.
6) Χημική τροποποίηση ενζύμων
7) Παλαιοντοενζυμολογία και αναβίωση αρχέγονων μορφών ενζύμων.
8) Ημισυνθετικά ένζυμα, καταλυτικά αντισώματα και ριβοένζυμα.
9) Ενζυμικές νανομηχανες και σύμπλοκα ενζύμων.
Ενότητα 4: Εφαρμογές των ενζύμων
1) Εφαρμογές ανασχεδιασμένων ενζύμων στη γεωπονία, ιατρική, βιομηχανία και τεχνολογίες περιβάλλοντος
2) Ένζυμα που αναγνωρίζουν και τροποποιούν νουκλεϊνικά οξέα.
3) Ένζυμα που αποτελούν μοριακούς στόχους σχεδιασμού φαρμάκων
4) Ένζυμα άμυνας του οργανισμού έναντι ξενοβιοτικών ενώσεων (οξυγονάσες, τρανσφεράσες, υδρολάσες κ.ά.).
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Βιβλιογραφία
1) Ιωάννης Κλώνης (2007) Ενζυμολογία, Έμβρυο.
2) Yon-Kahn, Jeannine, Hervé, G. (2010) Molecular and Cellular Enzymology. Springer USA.
3) Hans Bisswanger (2011) Practical Enzymology, 2nd Edition, Wiley-Blackwell.
4) Sheldon J. Park, Jennifer R. Cochran (2010) Protein Engineering and Design. Taylor and Francis
Group.
5) Stefan Lutz, Uwe T. Bornscheuer (2011) Protein Engineering Handbook, Volume 1 & Volume 2,
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Η Βιοτεχνολογία αποτελεί ένα ραγδαία αναπτυσσόμενο σύνθετο επιστημονικό κλάδο ο οποίος στοχεύει στην αξιοποίηση της εντυπωσιακής προόδου που έχει πραγματοποιηθεί στις Βιολογικές και συναφείς επιστήμες, με σκοπό την ανάπτυξη νέων και προηγμένων προϊόντων και υπηρεσιών
