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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Struttura e biogenesi di proteine di trasporto dei mitocondri
- 2 - Struttura, funzione e biogenesi dei trasportatori mitocondriali per metaboliti
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- 10 - Complessi porfirinici autoorganizzati su scala nanoscopica: proprietà e applicazioni tecnologiche
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze chimiche
- Area scientifico disciplinare: Scienze biologiche
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- ORGANIC CHEMISTRY (such compounds as the oxides, sulfides, or oxysulfides of carbon, cyanogen, phosgene, hydrocyanic acid or salts thereof C01; products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds C01B33/44; macromolecular compounds C08; dyes C09; fermentation products C12; fermentation or enzyme-using processes to synthesise a desired chemical compound or composition or to separate optical isomers from a racemic mixture C12P; production of organic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B3/00, C25B7/00)
- PEPTIDES (peptides in foodstuffs A23; obtaining protein compositions for foodstuffs, working-up proteins for foodstuffs A23J; preparations for medicinal purposes A61K; peptides containing beta-lactam rings C07D; cyclic dipeptides not having in their molecule any other peptide link than those which form their ring, e.g. piperazine-2,5-diones, C07D; ergot alkaloids of the cyclic peptide type C07D519/02; macromolecular compounds having statistically distributed amino acid units in their molecules, i.e. when the preparation does not provide for a specific; but for a random sequence of the amino acid units, homopolyamides and block copolyamides derived from amino acids C08G69/00; macromolecular products derived from proteins C08H1/00; preparation of glue or gelatine C09H; single cell proteins, enzymes C12N; genetic engineering processes for obtaining peptides C12N15/00; compositions for measuring or testing processes involving enzymes C12Q; investigation or analysis of biological material G01N33/00)
- ORGANIC CHEMISTRY (such compounds as the oxides, sulfides, or oxysulfides of carbon, cyanogen, phosgene, hydrocyanic acid or salts thereof C01; products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds C01B33/44; macromolecular compounds C08; dyes C09; fermentation products C12; fermentation or enzyme-using processes to synthesise a desired chemical compound or composition or to separate optical isomers from a racemic mixture C12P; production of organic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B3/00, C25B7/00)
Classificazione geografica
- Regione: Campania
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Parole Chiave
TRASPORTATORI DEGLI AMMINOACIDI ECCITATORI DI TIPO 2 (EAAT2); STRUTTURA DI PROTEINE; ACIDO GLUTAMMICO; SPETTROSCOPIA NMR; MODELLISTICA MOLECOLARE; PROGETTAZIONE RAZIONALE; AGENTI TERAPEUTICI; NEURODEGENERAZIONE; INTERAZIONE FARMACO-PROTEINACaratterizzazione strutturale e funzionale del trasportatore umano degli amminoacidi eccitatori di tipo 2 (EAAT2) e della sua interazione con nuovi ligandi di interesse farmaceutico
Seconda Università degli Studi di NapoliAbstract
L'acido L-glutammico (Glu) è il più importante amminoacido eccitatorio del sistema nervoso centrale (SNC) dei mammiferi ed è coinvolto nelle più importanti funzioni cerebrali come la conoscenza, la memoria e l'apprendimento. Un' alterazione della trasmissione glutamatergica è stata correlata a varie condizioni fisiopatologiche del sistema nervoso centrale. Glu è una neurotossina e concentrazioni cerebrali elevate sono coinvolte in patologie neurodegenerative progressive come il morbo di Alzheimer e la ALS (amylotrophic lateral sclerosis). Basse e persistenti concentrazioni di Glu sono invece implicate nella schizofrenia. In particolari situazioni patologiche un flusso inverso di Glu attraverso i sistemi di uptake è determinante nell' aumentare la concentrazione di Glu a livelli eccitotossici stimolando processi neurodegenerativi cerebrali. Questo meccanismo è stato proposto durante gli attacchi ischemici ed epilettici. Negli ultimi anni è stato anche dimostrato il coinvolgimento dell'uptake di Glu nella dipendenza da morfina. Di conseguenza, farmaci che interagiscono con i sistemi di trasporto (EAATs) attivandoli o inibendoli possono costituire efficaci strategie terapeutiche per le patologie sopra menzionate. Fino ad oggi sono stati identificati cDNA umani che codificano per cinque diversi sottotipi di trasportatore, denominati EAAT1-5. Dal momento che la struttura tridimensionale degli EAAT non è stata mai determinata sperimentalmente, l'analisi del profilo idropatico >>>Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Benedetto DI BLASIO Seconda Università degli Studi di NAPOLIObiettivo del Programma di Ricerca
Scopo di questo progetto ricerca sarà la caratterizzazione strutturale e funzionale in vitro ed in cellula della regione carbossi-terminale del trasportatore umano del glutammato di tipo 2 (EAAT2). In particolare, questo studio fornirà fondamentali informazioni strutturali e funzionali sul meccanismo di interazione di questo importante trasportatore secondario con il glutammato e con ligandi naturali e di sintesi di interesse farmaceutico, permettendo la progettazione di nuovi e più potenti inibitori selettivi.L'obiettivo della ricerca sarà raggiunto utilizzando un approccio multidisciplinare che prevede l'uso combinato di tecniche di spettroscopia NMR e di diffrazione dei raggi X insieme ai più recenti metodi di chimica computazionale, di sintesi e biologia cellulare.
Il progetto sarà suddiviso in 2 Fasi. Ciascuna fase prevede il raggiungimento di specifici obiettivi.
Gli obiettivi della prima fase, che durerà nove mesi, saranno:
1) Costruzione di un modello tridimensionale della struttura terziaria della porzione C-terminale del trasportatore del glutammato EAAT2.
2) Progettazione di più potenti e specifici substrati competitivi e inibitori non trasportabili degli EAAT attraverso l'utilizzo di un modello farmacoforico tridimensionale basato sull'analisi delle proprietà chimico-fisiche e conformazionali dei ligandi (ligand based drug design).
3) Sintesi e saggi in cellula degli inibitori progettati.
>>>
Risultati parziali attesi
Nella prima fase del progetto di ricerca si prevede di raggiungere i seguenti risultati parziali:1) Costruzione di un modello tridimensionale della struttura terziaria della porzione C-terminale del trasportatore del glutammato EAAT2.
2) Progettazione e sintesi di più potenti e specifici substrati competitivi e inibitori non trasportabili degli EAAT.
3) Identificazione del dominio minimo in grado di legare il glutammato e substrati competitivi e inibitori non trasportabili degli EAAT.Durante la seconda fase del progetto di ricerca si prevede il raggiungimento dei seguenti risultati parziali:
1) Determinazione della struttura tridimensionale della regione minima dell' EAAT2 in grado di legare il glutammato e substrati competitivi e inibitori non trasportabili.
2) Sviluppo di un modello di interazione EAAT2/ligandi e definizione dei residui amminoacidici coinvolti nell'interazione.
3) Sintesi di substrati competitivi e inibitori non trasportabili altamente selettivi per gli EAAT2 di interesse farmaceutico.
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'acido L-glutammico (Glu) è il più importante amminoacido eccitatorio del sistema nervoso centrale (SNC) dei mammiferi ed è coinvolto nelle più importanti funzioni cerebrali come la conoscenza, la memoria e l'apprendimento (1,2).Il processo della trasmissione neurale eccitatoria ha inizio con il rilascio pre-sinaptico di Glu nello spazio sinaptico, dove il Glu attiva una varietà di proteine, incluso: recettori (ionotropici iGluRs e metabotropici mGluRs); sistemi di trasporto elettrogeno (EAAT); ed enzimi (3-5). Il processo di uptake del Glu è elettrogenico e prevede il cotrasporto di tre ioni sodio, di un protone e di una molecole di Glu. La riassunzione della configurazione attiva e' invece mediata dal trasporto inverso di uno ione potassio. Al funzionamento del trasportatore è poi accoppiato un flusso di ioni cloruro, che è attivato da due delle molecole trasportate, il sodio ed il Glu (2-6).
La ricaptazione del Glu dallo spazio intersinaptico influenza la concentrazione di Glu nello spazio intersinaptico, modulando la risposta postsinaptica. Tale processo influenza la risposta eccitatoria, non solo attraverso il mantenimento della concentrazione di Glu al di sotto di valori eccitotossici, ma anche determinando l' interruzione del segnale attraverso la rimozione e il riciclaggio del neurotrasmettitore all' interno del pool metabolico (6). Un' alterazione della trasmissione glutamatergica è stata correlata a varie condizioni fisiopatologiche del sistema >>>



