RILEVAZIONE DEI CAMBIAMENTI CONFORMAZIONALI DELLE PROTEINE MEDIANTE UN BIOSENSORE A GRAFENE

This thesis explores the use of graphene-based field-effect transistors (gFETs) as innovative and highly sensitive biosensors for real-time monitoring of protein conformational changes. Calmodulin, a protein renowned for its structural flexibility and calcium-induced conformational transitions, was chosen as the model system. Two engineered variants were developed: CaMCYS, designed to promote immobilization on graphene, and CaM1234, incapable of binding calcium. The analysis of gFET transfer curves revealed a clear correlation with calcium-induced conformational changes, demonstrating the effectiveness of this methodology for dynamic protein studies under physiological conditions and opening new avenues for biomolecular research.

Questa tesi esplora l'utilizzo dei transistor a effetto di campo basati su grafene (gFET) come biosensori innovativi e ad alta sensibilità per il monitoraggio in tempo reale dei cambiamenti conformazionali delle proteine. Come sistema modello è stata scelta la Calmodulina, una proteina nota per la sua flessibilità strutturale e per i cambiamenti conformazionali indotti dal calcio. Sono state ingegnerizzate due varianti: CaMCYS, progettata per favorire l'immobilizzazione su grafene, e CaM1234, incapace di legare il calcio. Le analisi delle curve di trasferimento dei gFET hanno evidenziato una chiara correlazione con i cambiamenti conformazionali indotti dal calcio, dimostrando l'efficacia di questa metodologia per lo studio dinamico delle proteine in condizioni fisiologiche e aprendo nuove prospettive per la ricerca biomolecolare.