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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
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Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
DOMINI PROTEICI; NEDD8; UBIQUITINA; ENDOCITOSI; EGFR

La rete di Interazioni fra proteine coniugate a Nedd8 o mono-ubiquitina ed i loro recettori

Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
Abstract
Le modificazioni covalenti di proteine, attraverso la coniugazione di un peptide di 76 ammino-acidi, la ubiquitina, comprendono sia l'aggiunta di polimeri che di singole unità ( mono-ubiquitinazione). La mono-ubiquitinazione avviene sia in risposta a stimoli interni che extra-cellulari e regola numerose funzioni. Per esempio, questa modificazione sembra regolare l'endocitosi ed il trasporto di molte proteine di membrana.
Nedd8 è, nella numerosa famiglia, la proteina più simile all'ubiquitina ed anche i loro sistemi di coniugazione ai substrati conservano una forte omologia. Nello stesso tempo, le due molecole differiscono per sette residui esposti e per la distribuzione superficiale di carica. Queste differenze suggeriscono la possibilità che Nedd8 sia utilizzato in interazioni specifiche.
Lo scopo di questo progetto è di contribuire alla descrizione della rete di interazioni proteiche basata su substrati modificati da mono-ubiquitina e/o Nedd8 ed i loro recettori.
Proponiamo di concentrarsi sulla rete di interazioni basate sulla mono-ubiquitina per definirne il repertorio di interazioni fisiche. Inoltre, proponiamo di studiare le interazioni e funzioni promiscue tra Nedd8 e mono-Ub e le specificità di Nedd8.
Il nostro progetto è studiato per selezionare nuovi domini capaci di legare Nedd8 e/o mono-Ub coniugati, isolare e caratterizzare i substrati della neddilazione ed ubiquitinazione indotta da EGF e definire il contributo specifico di Nedd8.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Luisa CASTAGNOLI Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Le interazioni fra proteine presiedono la fisiologia cellulare e molti ricercatori credono che una descrizione esaustiva e quantitativa della rete di interazioni proteiche potrebbe permettere di prevedere la risposta cellulare ad ogni definito stimolo. La completa descrizione delle possibili interazioni proteiche è particolarmente difficile in quanto una rete estremamente complessa di interazioni fisiche e funzionali è responsabile della espressione del genotipo costituente una cellula superiore, nel relativo fenotipo. E' quindi essenziale dividere il problema di determinare l'intreccio di interazioni proteiche possibili, in livelli intermedi di soluzione. Recentemente, il riconoscimento della natura modulare delle proteine ha permesso di affrontare il problema smontando la proteina nei diversi domini che la compongono ed utilizzando il singolo dominio proteico per studiarne le interazioni. Infatti, famiglie di moduli proteici conservati, capaci di legare specificatamente peptidi corti in forma estesa, sono i mediatori della maggior parte delle interazioni cellulari non-covalenti.

Il nostro obiettivo è di contribuire alla descrizione della rete di interazioni fra proteine modificate per aggiunta di NEDD8 o mono-ubiquitina ed i loro domini recettori. Proponiamo di concentrarsi sulle interazioni basate sulla mono-ubiquitina per poterne completare la descrizione. Inoltre, abbiamo disegnato esperimenti che possono essere estesi allo studio del contributo di >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Gli stimoli esterni ed i segnali che vengono percepiti dalle cellule eucariote, sono successivamente propagati all'interno della cellula attraverso interazioni proteiche con una forte gerarchia spaziale e temporale. La maggior parte di queste interazioni dipende da domini proteici che riconoscono specificatamente sequenze peptidiche corte o lipidi. Lo studio della propagazione intracellulare dei segnali è attualmente arrivato a descrivere minuziosamente gli eventi biochimici iniziali, l'attivazione delle chinasi dei recettori, i segnali dovuti a fosforilazioni di serine, treonine e tirosine, la partecipazione di adattatori che riconoscono questi segnali e partecipano addensando proteine nel punto richiesto. Al contrario, i fenomeni che spengono il segnale: endocitosi, down regulation e degradazione, sono meno definiti. I recettori attivati in membrana vengono catturati in vescicole circondate di clatrina oppure in caveole ed il loro destino consiste o nell'essere riciclati e quindi riposizionati in membrana, oppure nell'essere accompagnati fino alla degradazione in lisosomi o nel proteasoma. Molte interazioni proteiche preposte allo smistamento del traffico di proteine intracellulari sono costitutive. Alcune rispondono invece a particolari stimoli ed inducono delle modificazioni post-traduzionali di estremo interesse, in quanto danno origine a nuove interazioni proteiche. La finale localizzazione lisosomiale di proteine provenienti dalla membrana cellulare, richiede >>>