Alessandro D'URSO

Professore associato di CHIMICA GENERALE E INORGANICA [CHIM/03]
Ufficio: Cittadella Universitaria, V.le A. Doria 6, 95125 Catania. Edificio 1 corpo B piano 1 Stanza 18 (B1/18)
Email: adurso@unict.it
Telefono: +39 095 738 5071
Fax: +39 095 580138
Sito web: www.dsc.unict.it/docenti/alessandro.durso
durale4382
Orario di ricevimento: Lunedì dalle 10:00 alle 12:00 | Lunedì dalle 16:00 alle 18:00 | Martedì e mercoledì dalle 10:00 alle 12:00 | Mercoledì dalle 16:00 alle 18:00 | Giovedì e venerdì dalle 10:00 alle 12:00


Professore Associato in Chimica Inorganica (CHIM/03)

Insegnamenti: Chimica Generale ed Inorganica per il CdS in Scienze Ambientali e Naturali (8 CFU); Chimica Generale ed Inorganica II e Laboratorio per il CdS in Chimica (6 CFU); Altre Attività (Laboratori Professionali) per i CdS di Chimica (1 CFU) e Chimica Industriale (1 CFU).

Principali tematiche di ricerca:

  1. Interazioni di porfirinoidi con sistemi biologici: L'interazione tra derivati delle porfirine e biomolecole è un argomento di grande interesse per le possibili applicazioni in campo medico di questi macrocicli nella cura del cancro mediante terapia fotodinamica. Le porfirine sono reporter chirottici ideali perché; i) il loro assorbimento è lontano dalla regione in cui le basi e gli amminoacidi assorbono la luce e ii) non sono chirali, quindi anche un piccolo segnale di dicroismo circolare indotto è già un'utile indicazione della struttura della biomolecola. In particolare, sto studiando l'interazione delle porfirine con diverse conformazioni di acidi nucleici non canonici (Z-DNA e G-quadruplex) e proteine (Proteasoma).
  2. Sintesi non covalenti di sistemi supramolecolari (chirali e achirali): i sistemi multi-metalloporfirinici sono stati ampiamente studiati per le loro numerose applicazioni come dispositivi supramolecolari (ad esempio come sistemi antenne). Induciamo l'autoaggregazione delle porfirine idrosolubili con altre molecole che portano a specie aventi una stechiometria ben definita e controllabile. Un'estensione di questo lavoro ha portato a una sintesi non covalente semplice e senza precedenti (in soluzione acquosa) di complessi multi-porfirinici per i quali è possibile manipolare sia la stechiometria che la sequenza. Questo tipo di sintesi non covalente presenta la stessa "accuratezza" dell'approccio covalente e una resa del 100%, ma non è così dispendiosa in termini di tempo come quest'ultimo metodo

 

ORCID ID: 0000-0002-0255-1792

ResearcherID: N-9304-2015 

Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Alessandro_DUrso

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/alessandro-d-urso-666ab42b/?trk=public-profile-join-page

Il Prof. Alessandro D’Urso dal  2019 è Professore Associato presso il Dipartimento di Scienze Chimiche, dove ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienze Chimiche nel 2010, con programma di ricerca: “Self-assembly gerarchico di architetture supramolecolari multi componenti”. Nel 2021 ha ottenuto l'abilitazione scientifica nazionale I fascia per il settore scientifico concorsuale 03/B1 - FONDAMENTI DELLE SCIENZE CHIMICHE E SISTEMI INORGANICI.

La sua carriera scientifica ha riguardato varie esperienze lavorative:

2006-2007: vincitore di una borsa di ricerca, del CIRCMSB, con programma di ricerca “Studio spettroscopico delle interazioni tra porfirine anioniche e Z-DNA”.

2009: Visiting scholar presso l’Università del Wyoming, U.S.A., nei laboratori del Prof Milan Balaz, per svolgere il progetto: “Sviluppo di sensori chirottici per la forma Z del DNA”.

2010: Invited research assistant presso il Doane College, Nebraska, USA, nei laboratori della prof.ssa Andrea Holmes.

2010-2012: Post dottorato presso l’Università degli studi di Catania.

2011: tre settimane presso l’Università di Barcellona, Spagna, nei laboratori del Prof. Joseph M. Ribò all’interno del progetto europeo Italia-Spagna lavorando sulla caratterizzazione spettroscopica di aggregati supramolecolari di nuove porfirine sintetiche.

2012: Postdoctoral Research Scientist presso la Columbia University, New York, USA, nei laboratori del Prof. Koji Nakanishi e della Prof. Nina Berova per sviluppare studi spettroscopici di dicroismo circolare vibrazionale.

2012-2016 diventa Ricercatore a Tempo Determinato art. 24 c. 3 lett. A legge 240/10 tempo pieno (RTDa) presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Catania.

2016-2019 diventa Ricercatore a Tempo Determinato art. 24 c. 3 lett. B legge 240/10 tempo pieno (RTDb) presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Catania

È autore di oltre 60 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali con oltre 1300 citazioni con un H-index di 21.

È guest editor delle seguenti special issues:

o   Special issue “Self-Aggregation in Supramolecular Systems” in the Journal “Molecules”

o   Special issue “Covalent and non-covalent interactions of porphyrins with nucleotides” in the “Journal of Porphyrins and Phathalocyanines”

o   Special issue “Molecules for Biotechnologies” in the Journal “Molecules”

È responsabile del progetto “Experimental and Computational Study on Endogenous and Synthetic MicroRNA Folding with application in Oncology and Psychiatry - ECSMiRNAFOP” finanziato dal Piano della Ricerca 2020-2022 Linea di Intervento 1 dell’Università degli Studi di Catania;

È Coordinatore di Unità del progetto PRIN 2017 (2017YJMPZN-005): “Mussel-inspired functional biopolymers for underwater adhesion, surface/interface derivatization and nanostructure/composite self-assembly (MUSSEL)"

È stato il Coordinatore Nazionale del progetto FIRB 2012 (RBFR12WB3W): “Caratterizzazione spettroscopica e strutturale di inibitori del proteasoma”.

Ammesso al finanziamento del Bando CHANCE 2018 del Piano della Ricerca 2016-2018 Linea di Intervento 1; 

Ammesso al Finanziamento delle attività base di ricerca 2017 (FFABR), stanziato dal MIUR;

Dal 2012 è Componente del Guidance Team del Reaxys Club dopo essere stato selezionato come uno dei 45 finalisti del Reaxys PhD Prize 2010 su oltre 300 domande;

E' stato Vicecoordinatore del Gruppo Giovani della Società Chimica Italiana e rappresentante giovane della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici.

È stato selezionato a far parte degli "IUPAC Young Observer" 2021 che rappresenteranno l’Italia alla prossima Assemblea Generale IUPAC, che si terrà, in modalità virtuale, dal 13 al 20 agosto 2021 a Montreal, in Canada.

È stato selezionato tra i finalisti dell’ European Young Chemist Award 2016;

Vincitore del SPP/JPP Young Investigator Award 2016, per il contributo scientifico nel campo delle porfirine;

Premiato per il Best Poster Award al 14th International Conference on Chiroptical Spectroscopy, Nashville, USA 2013;

Gli è stato assegnato il Reaxys Prize Club Travel Bursary Award 2013 consistente in 1200$ da utilizzare per partecipare a congressi.

Pubblicazioni degli ultimi 5 anni di Alessandro D’Urso 

2020

  1. M. Gaeta, R. Randazzo, V. Villari, N. Micali, A. Pezzella, R. Purrello, M. d'Ischia*, A. D'Urso“En route to a chiral melanin: the dynamic “from-imprinted-to-template” supramolecular role of porphyrin heteroaggregates during the oxidative polymerization of L-DOPA.” FRONTIERS IN CHEMISTRY 2020 DOI: 10.3389/fchem.2020.616961.
  2. A.M. Santoro, A. D’Urso, A. Cunsolo, D. Milardi, R. Purrello, D. Sbardella, G.R. Tundo, D. Diana, R. Fattorusso, A. Di Dato, A. Paladino, M. Persico, M. Coletta, C. Fattorusso “Cooperative Binding of the Cationic Porphyrin Tris-T4 Enhances Catalytic Activity of 20S Proteasome Unveiling a Complex Distribution of Functional States” INT. J. MOL. SCI. 2020, 21, 7190-7216. DOI: 10.3390/ijms21197190.
  3. M. Gaeta, S. Farini, C.M.A. Gangemi, R. Purrello, A. D’Urso“Interactions of mono spermine porphyrin derivative with DNAs”CHIRALITY 2020, 1–7. DOI:10.1002chir.23272.
  4. M. Gaeta, G. Sanfilippo, A. Fraix, G. Sortino, M. Barcellona, G. Oliveri Conti, M.E. Fragalà, M. Ferrante, R. Purrello, A. D’Urso“Photodegradation of Antibiotics by Noncovalent Porphyrin-Functionalized TiO2 in Water for the Bacterial Antibiotic Resistance Risk Management” INT. J. MOL. SCI. 2020, 21, 3775. DOI:10.3390/ijms21113775.
  5. M. Salmeri, G. Ognibene, L. Saitta, C. Lombardo, C. Genovese, M. Barcellona, A. D’Urso, L. Spitaleri, I. Blanco, G. Cicala, A. Gulino and M.E. Fragalà “Optimization of ZnO Nanorods Growth on Polyetheresulfone Electrospun Mats to Promote Antibacterial Properties”  MOLECULES 2020, 25, 1696. DOI:10.3390/molecules25071696.
  6. C.M.A. Gangemi, S. Alaimo, A. Pulvirenti, S. García-Viñuales, D. Milardi, A.P. Falanga, M.E. Fragalà, G. Oliviero, G. Piccialli, N. Borbone, A. Ferro*, A. D’Urso*, C.M. Croce, R. Purrello*“Endogenous and artificial miRNAs explore a rich variety of conformations: a potential relationship between secondary structure and biological functionality” SCIENTIFIC REPORTS 2020, 10, 453-464. DOI: 10.1038/s41598-019-57289-8.
  7. M. Gaeta, G. Sortino, R. Randazzo, I. Pisagatti, A. Notti, M.E. Fragalà, M.F. Parisi, A. D'Urso*, R. Purrello* "Long-Range chiral Inductio by a Fully Non-covalent Approach in Supramolecular Porphyrin-Calixarene Assemblies"CHEM. EUR. J. 2020. 26, 3515-3518. DOI: 10.1002/chem.202000126

2019

  1. M. Balaz, Y.A. Joh, K. Varga, N. Berova, R. Purrello, A. D’UrsoStructure and Electronic Circular Dichroism of Chiral Porphyrins and Chiral Porphyrin Dimers.” Handbook of Porphyrin Science; Academic Press: K. M. Kadish, K. M. Smith, R. Guilard, Eds. 2019, Vol. 45 cap 217 pp 205-284; DOI: 10.1142/9789811201813_0003; ISBN: 978-981-120-181-3
  2. F. Caroleo, S. Nardis, G. Petrella, M. Bischetti, D.O. Cicero, D. Genovese, L. Mummolo, L. Prodi, R. Randazzo, A. D’Urso, R. Paolesse “5,10,15-Tris(4-sulfonatophenyl)corrole Synthesis” EUR. J. ORG. CHEM. 2019, 38, 6525-6533. DOI: 10.1002/ejoc.201901155                       
  3. C.M.A. Gangemi, M. Iudici, L. Spitaleri, R. Randazzo, M. Gaeta, A. D’Urso, A. Gulino, R. Purrello, M.E. Fragalà “Polyethersulfone Mats Functionalized with Porphyrin for Removal of Para-nitroaniline from Aqueous Solution” MOLECULES 2019, 24, 33-44. DOI:10.3390/molecules24183344
  4. R. Randazzo, M. Gaeta, C.M.A. Gangemi, M.E. Fragalà, R. Purrello,* A. D’Urso* “Chiral Recognition of L- and D- Amino Acid by Porphyrin Supramolecular Aggregates” MOLECULES 2019, 24, 84-94. DOI: 10.3390/molecules24010084        

2018                           

  1. N.C. Sabharwal, J. Chen, J. Hyun Lee, C.M.A. Gangemi, A. D'urso,* L. Yatsunik* “Interactions Between Spermine-Derivatized Tentacle Porphyrins and The Human Telomeric DNA G-Quadruplex” INT. J. MOL. SCI., 2018, 19, 3686-3704. DOI:10.3390/ijms19113686M.
  2. Gaeta, D. Raciti, R. Randazzo, C.M.A. Gangemi, A. Raudino, A. D’Urso,* M.E. Fragalà,* R. Purrello* “Chirality enhancement of porphyrin supramolecular assembly driven by template pre-organization effect” ANGEW CHEM INT ED, 2018, 57, 10656-10660. DOI: 10.1002/anie.201806192  
  3. L. Dordevic, F. Arcudi, A. D’Urso, M. Cacioppo, N. Micali, T. Bürgi, R. Purrello, M. Prato “Chiral Carbon Nanodots: Conveying Chirality from Molecular to Nanoscale Level” NAT. COMMUN. 2018, 9:3442 DOI: 10.1038/s41467-018-05561-2                                                                            
  4. G. Ognibene, C. M. A. Gangemi, A. D’Urso, R. Purrello, G. Cicala, M. E. Fragalà “Combined Approach to Remove and Fast Detect Heavy Metals in Water Based on PES-TiO2Electrospun Mats and Porphyrin Chemosensors” ACS Omega 2018, 3, 7182-7190. DOI: 10.1021/acsomega.8b00284
  5. C. M.A. Gangemi, B. D’Agostino, R. Randazzo, M. Gaeta, M. E. Fragalà, R. Purrello, A. D’Urso“Interaction of spermine derivative porphyrin with DNAs” J. PORPH. PHTHALO. 2018, 22: 1–7. DOI: 10.1142/S1088424618500645                 
  6. C. M. A. Gangemi, G. Ognibene, R. Randazzo, A. D’Urso, R. Purrello, Maria Elena Fragalà “Easy sensing of lead and zinc in water using smart glass based on cationic porphyrin layers” NEW JOURNAL OF CHEMISTRY 2018, DOI: 10.1039/c8nj00736e

2017

  1. A. Di Dato, A. Cunsolo, M. Persico, A.M. Santoro, A. D’Urso, D. Milardi, R. Purrello, M. Stefanelli, R. Paolesse, G.R. Tundo, D. Sbardella, C. Fattorusso, M. Coletta “Electrostatic Map Of Proteasome α-Rings Encodes The Design of Allosteric Porphyrin-Based Inhibitors Able To Affect 20S Conformation By Cooperative Binding” SCIENTIFIC REPORT 2017 DOI:10.1038/s41598-017-17008-7
  2. M. Gaeta, R. Randazzo, D.A. Cristaldi, A. D’Urso,* R. Purrello,* M.E. Fragalà* “ZnTPPS demetalation: Role of polyelectrolytes on aggregation after protonation in acid” J. PORPH. PHTHALO. 2017, 21: 426- 430. DOI: 10.1142/S1088424617500432.
  3. C.M.A. Gangemia, A. D'Urso, G.A. Tomasellia, N. Berova, R. Purrello “A novel porphyrin-based molecular probe ZnTCPPSpm4 with catalytic, stabilizing and chiroptical diagnostic power towards DNA B-Z transition” J. INORG. BIOCHEM. 2017, 173, 141-143. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2017.05.008
  4. A. D’Urso,* N. Marino, M. Gaeta, M. S. Rizzo, D. A. Cristaldi, M. E. Fragalà., S. Pappalardo, G. Gattuso, A. Notti,* M. F. Parisi,* I. Pisagatti, and Roberto Purrello “Porphyrin stacks as an efficient molecular glue to induce chirality in hetero-component calixarene-porphyrin assemblies” NEW JOURNAL OF CHEMISTRY 2017 41, 8078-8083. DOI: 10.1039/c7nj00890b
  5. A. D'Urso,* R. Randazzo, V. Rizzo, C. M. A. Gangemi, V. Romanucci, A. Zarrelli, G. Tomaselli, D. Milardi, N. Borbone, R. Purrello, G. Piccialli, Giovanni Di Fabio, Giorgia Oliviero* “Stabilization vs Destabilization of G-quadruplex Superstructures: the role of Porphyrin Derivative having Spermine arms.” PHYS. CHEM. CHEM. PHYS., 2017, 19, 17404-17410. DOI: 10.1039/C7CP02816D.

2016

  1. A. Di Mauro, R. Randazzo, S. F. Spanò, G. Compagnini, M. Gaeta, L. D’Urso, R. Paolesse, G. Pomarico, C. Di Natale, V. Villari, N. Micali*, M. E. Fragalà*, A. D’Urso*, R. Purrello* “Vortexes tune chirality of graphene oxide and its non-covalent hosts” CHEM. COMMUN. 2016, 52, 13094-13096. DOI: 10.1039/c6cc05177d. BACK COVER
  2. M. Gaeta, I.P. Oliveri, M.E. Fragalà, S. Failla, A. D'Urso,* S. Di Bella,* R. Purrello* “Chirality of self-assembled achiral porphyrins induced by chiral Zn(II) Schiff-base complexes and maintained after spontaneous dissociation of the template: a new case of chiral memory” CHEM. COMMUN., 2016, 52, 8518-8521. DOI: 10.1039/C6CC04018GF. INSIDE FRONT COVER
  3. R. Randazzo, A. Savoldelli, D.A. Cristaldi, A. Cunsolo, M. Gaeta, M.E. Fragalà, S. Nardis, A. D’Urso* R. Paolesse*, R. Purrello* “Spectroscopic characterization of water soluble phosphonato corrole: the effect of H-bounds on the self-assembled species” J. PORPH. PHTHALO. 2016, 20: 1272–1276. DOI: 10.1142/S1088424616501066.
  4. Mandoj, A. D’Urso, S. Nardis, D. Monti, M. Stefanelli, C. M. A. Gangemi, R. Randazzo, F. R. Fronczek, K. M. Smith and R. Paolesse “The interaction of a b-fused isoindoline–porphyrin conjugate with nucleic acids” NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, 2016, 40, 5662-5665. DOI: 10.1039/c5nj03201f.
  5. D. A. Cristaldi, R. Capuano, A. D’Urso, R. Randazzo, R. Paolesse, C. Di Natale, R. Purrello, M. E. Fragalà “Spontaneous Deposition of Porphyrin-based Layers on Polylysinated Substrates: Role of the Central Metal on Layer Structural and Sensing Properties” J. PHYS. CHEM. C, 2016, 120, 724−730. DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b10280
  6. A. M. Santoro, A. Cunsolo, A. D'Urso, D. Sbardella, G. R. Tundo, C. Ciaccio, M. Coletta, D. Diana, R. Fattorusso, M. Persico, A. Di Dato, C. Fattorusso, D. Milardi, R. Purrello “Cationic porphyrins are tunable gatekeepers of the 20S proteasome” CHEM. SCI. 2016, 7, 1286–1297 DOI: 10.1039/c5sc03312h
  7. A. D’Urso, G. Brancatelli, N. Hickey, E. Farnetti, R. De Zorzi, C. Bonaccorso, R. Purrello, S. Geremia “Interactions of a water-soluble calix[4]arene with spermine: solution and solid state characterization” SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY, 2016, 28, 499-505 DOI: 10.1080/10610278.2015.1125900

2015

  1. A. Pietropaolo,* A. D’Urso,* R. Purrello and N. Berova “Effect of different Z-inducers on the stabilization of Z portion in BZ DNA sequence. Correlation between experimental and simulation data” CHIRALITY, 2015, 27, 773–778 DOI: 10.1002/chir.22502
  2. C. M. A. Gangemi, R. Randazzo, M. E. Fragalà, G. A. Tomaselli, F. P. Ballistreri, A. Pappalardo, R. M. Toscano, G. Trusso Sfrazzetto, R. Purrello* and A. D’Urso* “Hierarchically controlled protonation/aggregation of a porphyrin–spermine derivative” NEW J. CHEM., 2015, 39, 6722–6725 DOI: 10.1039/c5nj01264c
  3. G. Forte, A. D'Urso, F. P. Ballistreri, R. M. Toscano, G. A. Tomaselli, G. Trusso Sfrazzetto, A. Pappalardo “Enantiomeric Recognition of -Amino Acid Derivatives by Chiral Uranyl-Salen Receptors” TETRAHEDRON LETTERS, 2015, 56, 2922–2926 http://dx.doi.org/10.1016/j.tetlet.2015.04.092
  4. R. Randazzo, A. Di Mauro, A. DUrso,* G. C. Messina, G. Compagnini, V. Villari, N. Micali, R. Purrello,* and M. E. Fragala* “Hierarchical Effect behind the Supramolecular Chirality of Silver(I)−Cysteine Coordination Polymers” J. PHYS. CHEM. B, 2015, 119, 48984904 DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b00847
  5. F. Egidi, R. Russo, I. Carnimeo, A. D'Urso, G. Mancini, and C. Cappelli “The Electronic Circular Dichroism of Nicotine in Aqueous Solution: a Test Case for Continuum and Explicit-Continuum Solvation Approaches” J. PHYS. CHEM. A, 2015, 119, 53965404 DOI: 10.1021/jp510542x
  6. A. Di Mauro, F. Mirabella, A. D'Urso, R. Randazzo, R. Purrello, M. E. Fragalà “Spontaneous deposition of Polylysine on surfaces: role of the secondary structure to optimize noncovalent coating strategies” JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE 2015, 270-276 DOI: 10.1016/j.jcis.2014.09.049
  7. A. D’Urso, A. G. Petrovic, M. E. Fragalà, M. A. Tamargo, G. A. Ellestad, R. Purrello, N. BerovaExploring nucleic acid conformations by employment of porphyrins non-covalent and covalent probes and chiroptical analysis” Chapter in “DNA in Supramolecular Chemistry and Nanotechnology” 2015, Eds. Dr Eugen Stulz and Dr Guido H. Clever, John Wiley & Sons, Ltd.
Anno accademico  


Insegnamenti tenuti presso altri dipartimenti nell'anno accademico 2020/2021

  • DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALI
    Corso di laurea in Scienze ambientali e naturali - 1 anno
    CHIMICA GEN.ED INORGANICA

L’attività scientifica da me seguita si è incentrata principalmente sulla sintesi e caratterizzazione di sistemi supramolecolari complessi formati da porfirine cationiche e/o anioniche in soluzione acquosa. In particolare, sono stati approfonditi alcuni aspetti fondamentali che governano il self-assembly di architetture multicomponenti. Uno dei risultati più interessanti è che molti dei sistemi da me studiati sono governanti da delicate regole gerarchiche che, se non rispettate, non permettono la realizzazione dei complessi desiderati.

Lo studio di questi sistemi è iniziato con il dottorato durante il quale mi sono occupato dei processi gerarchici alla base del self-assembly di architetture supramolecolari complesse di porfirine. Questi studi dimostrano che è possibile ottenere un elevato livello di controllo nella sintesi di sistemi multicomponenti, che consente di trasferire a queste supramolecole delle proprietà estremamente interessanti; quali fluorescenza e chiralità.

I processi di trasferimento di chiralità da un componente chirale ad uno non chirale, sono stati al centro di gran parte della mia attività scientifica. In particolare, sono stati analizzati tre differenti tipologie di trasferimento di chiralità: i) statico, quando la chiralità è trasferita solamente a seguito dell’interazione diretta tra il templante chirale e le molecole achirali; ii) dinamico, quando è possibile rendere la chiralità una proprietà intrinseca dell’aggregato molecolare formato; iii) trasferimento indotto da forze deboli.

La mia principale attività di ricerca è concentrata sullo studio delle Interazioni di porfirinoidi con sistemi biologici. Questa tematica di ricerca è stata oggetto della mia tesi di laurea dal titolo Porfirine solubili in acqua come sensori per la forma Z del DNA. In questo studio, poi pubblicato (D’Urso et al. JACS 2009), ho evidenziato il possibile uso di una porfirina anionica come sensore chirottico dell’elica sinistrorsa dello Z-DNA, evidenziando, inoltre, il possibile uso del complesso come “gate logica” di tipo AND, modulando le interazioni, ed inducendo variazioni di pH e di temperatura. Questo studio è stato, poi, approfondito ed ampliato testando le porfirine come sensori chirottici delle conformazioni del DNA in condizioni più competitive, inizialmente con sequenze di DNA corte composte da 48 e 36 basi evidenziando le differenze che si ottengono nell’interazione con le porfirine in funzione dei diversi composti ionici utilizzati per stabilizzare le conformazioni B e Z delle sequenze utilizzate (D’Urso et al. BBRC 2010). Successivamente, sono state utilizzate delle sequenze nucleotidiche miste, cioè con porzioni che potessero adottare contemporaneamente diverse conformazioni. In questo studio sono riuscito ad individuare una marker band nello spettro di dicroismo circolare del DNA che mi indicasse, con certezza, quando una porzione della sequenza in esame adottava la conformazione Z, che, poi, veniva selettivamente riconosciuta dalla porfirina utilizzata (D’Urso et al. Chemistry an Asian J 2011).

In seguito, ho analizzato la capacità di una porfirina anionica di distinguere tra la forma condensata e non condensata di una sequenza indotta in conformazione Z, inserita tra due sequenze in conformazione B di un polinucleotide. Ho dimostrato, anche in questo caso, che la porfirina utilizza un diverso meccanismo di interazione con le due forme di DNA tramite caratterizzazione UV e CD. (D’Urso et al. JIB 2012). Con l’obiettivo di comprendere meglio l’importanza dei sostituenti del macrociclo porfirinico ed il ruolo del metallo centrale nell’interazione con i polinucleotidi, ho caratterizzato l’interazione di due corroli tricationici uno con un atomo di Germanio coordinato nel core centrale, sintetizzati dal gruppo del Prof. Paolesse dell’Università di Roma Tor Vergata, con alcuni omopolimeri di nucleotidi che possono avvolgersi in singola o doppia elica a seconda del pH della soluzione. In questo studio, grazie all’utilizzo di diverse tecniche spettroscopiche (UV, CD, Fluorescenza e RLS), sono riuscito a caratterizzare le diverse modalità di interazione dei due corroli con i polinucleotidi, evidenziando la capacità dei due corroli di distinguere tra le singole eliche di polyrA e polyrC (D’Urso et al. JACS 2013). Recentemente, la collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Tomaselli, ha portato alla sintesi di una nuova porfirina con quattro pendagli sperminici, per ampliare il ventaglio di interazioni non covalenti da sfruttare per il binding con gli acidi nucleici. La presenza di gruppi aminici carichi ha, infatti, permesso di sfruttare non solo le interazioni elettrostatiche, ma anche la formazione di legami idrogeno. Sono iniziati degli studi con questa nuova porfirina per determinare la sua capacità di funzionare come induttore, stabilizzatore e probe per la forma Z del DNA (D’Urso et al. JIB 2017).

L’interesse per le conformazioni più rare del DNA mi ha portato a studiare le interazioni delle porfirine con la struttura G-quadruplex sia di telomeri umani, che di sequenza aptameriche. Questi studi sono condotti in collaborazione con la Prof. Liliya Yatsunyk dello Swarthmore College in Pennsylvania e con il gruppo del Professore Piccialli dell’Università Federico II di Napoli. La porfirina con i pendagli sperminici è in grado di stabilizzare la conformazione quadruplex del telomero umano Tel22, mentre, con sequenze più piccole aptameriche, sembra indurre sovrastrutture di G-quadruplex (D’Urso et al. PCCP 2017).

E’ stata, inoltre, aperta una nuova linea di ricerca volta allo studio delle porfirine come inibitori del proteasoma. Il principale obiettivo del progetto è quello di utilizzare le porfirine, molecole già in uso in campo medico in PDT e nella NBCT, come unico farmaco multitarget. Inizialmente, è stato condotto uno screening di alcuni sistemi molecolari porfirinici, mediante una caratterizzazione per via spettroscopica e biologica, per valutare la capacità delle diverse molecole di inibire il core catalitico 20S e l'intero complesso 26S. (D’Urso et al. JACS 2012). La molecola che, ai saggi di inibizione enzimatica, è risultata più promettente è stata caratterizzata più approfonditamente, tramite misure cinetiche, saggi biologici, spettri NMR e calcoli computazionale. (D’Urso et al. Chemical Science 2016) Al momento, sono in corso delle misure spettroscopiche volte all’utilizzo del dicroismo circolare come indicatore dei cambi conformazionali del proteasoma in seguito a stimoli esterni. 

Attività come reviewer:

·       Svolge abitualmente attività di reviewer per le seguenti riviste internazionaliNew Journal of Chemistry (RSC)Dalton Transaction (RSC), Chemical Communication (RSC), RSC Advances (RSC)Chemical Science (RSC), Journal of Porphyrins and Phtalocyanines (World Scientific), The Journal of Physical Chemistry (ACS), Analytical Methods (ACS), Molecules (MDPI), Marine Drugs (MDPI), Chemistry (MDPI), Journal of Inorganic Biochemistry (Elsevier)Dyes and Pigments (Elsevier), Journal of Colloid and Interface Science (Elsevier), Nature Communication (Nature Research), Scientific Reports (Nature Research), Chemistry Europeans Journal (Wiley), Chemistry-an Asian Journal (Whiley), Chirality (Wiley).

·       Valutatore esterno per due tesi di dottorato: una della dott.ssa Beatrice Berionni Berna del dottorato in Scienze Chimiche A.A. 16/17 Università degli Studi di Roma Tor Vergata; l’altra della dott.ssa Maria Marzano del dottorato in Biotecnologie 32°ciclo Università degli Studi di Napoli Federico II.

·       Valutatore per l’Università di Cipro come reviewer per un progetto da finanziare con Internal Research Funding Programme 2020.

·       Revisore di book proposal per la RSC e per la Elsevier.

Componente del comitato organizzatore e/o scientifico dei seguenti congressi:

BioMet 2013http://biomet13.unict.it/drupal/?q=node/41

o Workshops Y-RICh 2013 del gruppo Giovani della Società Chimica Italiana,

Reaxys Inspired Chemistry Conference 2014,

o Workshops Y-RICh 2014 del gruppo Giovani della Società Chimica Italiana,

oCongresso Nazionale della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici 2015 della Società Chimica Italianahttp://www.cerm.unifi.it/static/dcsb2015/

15th Sigma-Aldrich Young Chemists Symposium 2015 (International conference)

Symposium 16 - Covalent and Noncovalent Assembly of Porphyrins on DNA al 9th International Conference on Porphyrins and Phathalocyanines (ICPP-9) nel 2016http://www.icpp-spp.org/icpp9/general/symposia.php

Chiritaly 2016https://www1.dcci.unipi.it/chiritaly/contatti.html

Congresso Nazionale della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici 2016 della Società Chimica Italiana http://www.cerm.unifi.it/static/dcsb2016/

o Workshops Y-RICh 2016 del gruppo Giovani della Società Chimica Italiana,

16th Merck Young Chemists Symposium 2016 (International conference). https://www.soc.chim.it/sites/default/files/users/gru_giovani/documenti/Book%20of%20Abstracts%202016.pdf

o Workshops Y-RICh 2017 del gruppo Giovani della Società Chimica Italiana,

17th Merck Young Chemists Symposium 2017 (International conference). https://www.soc.chim.it/sites/default/files/users/gru_giovani/documenti/Book%20of%20Abstracts%202017.pdf

Symposium 19 - Porphyrin Assemblies on Bioinspired Templates al 10th International Conference on Porphyrins and Phathalocyanines (ICPP-10) 2018 http://www.icpp-spp.org/general/symposia.php

o Workshops Y-RICh 2018 del gruppo Giovani della Società Chimica Italiana.

18th Merck Elsevier Young Chemists Symposium 2018 (International conference). https://www.soc.chim.it/sites/default/files/users/gru_giovani/documenti/Programme%202018.PDF

Congresso Nazionale della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici 2018 della Società Chimica Italianahttps://sites.google.com/view/dcsb-caserta-2018/comitati

o Scuola nazionale di chimica bioinorganica per dottorandi 2019. https://www.soc.chim.it/it/divisioni/sisbio/home

o Congresso Nazionale della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici 2019 della Società Chimica Italiana.http://www.congressi.unisi.it/dcsb2019/comitati/

o Symposium 21 - on Porphyrins and biomolecules: a long-lasting frinedship at 11th International Conference on Porphyrins and Phathalocyanines (ICPP-11) 2021. http://www.icpp-spp.org/general/symposia.php

Ruoli istituzionali all’interno di società scientifiche nazionali ed internazionali:

·     2016-2018 Vice Coordinatore del Gruppo Giovani della Società Chimica Italianahttps://www.soc.chim.it/sci_giovani/direttivo

·     2013-2018 Rappresentante giovane della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici della Società Chimica Italiana

·     2015-2020 Componente del direttivo della Divisione di Chimica dei Sistemi Biologici della Società Chimica Italianahttps://www.soc.chim.it/it/divisioni/sisbio/direttivo

·     Nel 2010, in seguito alla classificazione tra i 45 finalisti del Reaxys PhD Prize su oltre 300 partecipanti, gli viene offerta l’associazione al Reaxys Club della Elsevier da allora è l’unico Italiano a far parte del club. Ogni anno viene invitato a partecipare al Reaxys Inspiring Chemistry Conference e nel 2014 ha fatto parte del comitato organizzatore. Dal 2012 la Reaxys lo ha inserito nel Guidance Team del Reaxys Club, da allora è coinvolto tramite video call mensili, nello sviluppo del Reaxys database della Elsevier. Ad oggi continua ad essere coinvolto in diverse iniziative organizzate dal Reaxys team; come ad esempio il Reaxys Chemistry Search Challenge (preparazione di test chimici), la divulgazione del database della Reaxys tra gli atenei italiani, e la valutazione dei candidati al Reaxys PhD Prize 2019.

·     2015-2020 membro della Society of Porphyrins and Phathalocyanines