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PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
- Università degli Studi di FIRENZE
FIRENZE(FI) - Università degli Studi di PAVIA
BIOCHIMICA
PAVIA(PV) - Università degli Studi di UDINE
SCIENZE E TECNOLOGIE BIOMEDICHE
UDINE(UD) - Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
BIOLOGIA STRUTTURALE E FUNZIONALE
NAPOLI(NA) - Università degli Studi di GENOVA
FISICA
GENOVA(GE)
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Misfolding e aggregazione amiloide di proteine: studi sulle basi molecolari e le caratteristiche biofisiche di aggregati amiloidi cresciuti in assenza e in presenza di superfici, la loro interazione con membrane sintetiche e biologiche e citotossicità.
- 2 - Un approccio multidisciplinare allo studio dell'aggregazione in vivo e in vitro di proteine contenenti tratti di poliglutammina. Ruolo dei fattori molecolari ed ambientali.
- 3 - AGGREGAZIONE AMILOIDE DI APOMIOGLOBINA: MECCANISMI MOLECOLARI ED IDENTIFICAZIONE DI FRAMMENTI POLIPEPTIDICI AMILOIDOGENICI E CITOTOSSICI
- 4 - Amiloidi e ripiegamento di proteine: un approccio teorico-sperimentale
- 5 - Aspetti molecolari di patologie conformazionali proteiche. Ruolo dei fattori ambientali sulle variazioni strutturali di proteine per la progettazione e la sintesi di agenti ad attività antiaggregante, antiossidante, antiglicante e chelante nonchè per applicazioni in diagnostica.
- 6 - Ruolo dell'interazione dei metalli con il sistema Ubiquitina/Proteasoma nella patogenesi delle malattie conformazionali
- 7 - Processi chimici e modificazioni strutturali nella neurodegenerazione
- 8 - APPROCCIO TEORICO-SPERIMENTALE AGLI STATI NON-NATIVI DELLE PROTEINE: FORMAZIONE DI FIBRILLE AMILOIDI, PROTEINE DISORDINATE E DENATURATE
- 9 - Proprieta’ strutturali e attivita’ funzionale di un complesso proteico modificante la cromatina nell’uomo
- 10 - Interattomi proteici: identificazione e caratterizzazione di network cellulari in differenti condizioni fisiopatologiche
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze biologiche
- Area scientifico disciplinare: Scienze mediche
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)
- HUMAN NECESSITIES
- FOODS OR FOODSTUFFS; THEIR TREATMENT, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS (fodder A23K; protein compositions or phosphatide compositions for pharmaceuticals A61K; phosphatides per se C07F9/10; proteins per se C07K)
- FOODS OR FOODSTUFFS; THEIR TREATMENT, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
Classificazione geografica
- Regione: Toscana
Bibliografia
1. Anfinsen C.B. (1973) Science 181: 223-2302. Dill K.A. & Chan H.S. (1997) Nat. Struct. Biol. 4: 10-19
3. Wolynes PG, Onuchic JN & Thirumalai D (1995) Science 267: 1619-1623.
4. Dobson CM, Sali A. & Karplus M (1998) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 37: 868-893.
5. Sherman, M.Y. & Goldberg, A.L. (2001) Neuron 29: 15-32.
6. Stefani, M. & Dobson, C.M. (2003) J. Mol. Med. 81: 678-699.
7. Stefani, M. (2004) Biochim. Biophys. Acta 1739: 5-25.
8. Kelly, J. (1998) Curr. Opin. Struct.Biol. 8: 101-106.
9. Dobson, C.M. (2001) Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 356: 133-145.
10. Reilly, M.M. (1998) J. Neurol. 245: 6-13.
11. Verdone G., Corazza A., Viglino P., Pettirossi F., Giorgetti S., Mangione P., Andreola A., Stoppini M., Bellotti V. & Esposito G. (2002) Protein Sci. 11: 487-499.
12. Chiti F., Mangione P., Andreola A., Giorgetti S., Stefani M., Dobson C. M., Bellotti V. & Taddei N. (2001) J. Mol. Biol. 307: 379-391.
13. Chiti F., De Lorenzi E., Grossi S., Mangione P., Giorgetti S., Caccialanza G., Dobson C. M., Merlini G., Ramponi G. & Bellotti V. (2001) J. Biol. Chem., 276: 46714-46721.
14. Obici L, Bellotti V, Mangione P, Stoppini M, Arbustini E, Verga L, Zorzoli I, Anesi E, Zanotti G, Campana C, Vigano M & Merlini G (1999) Am. J. Pathol. 155: 695-702.
15. Mangione P, Sunde M, Giorgetti S, Stoppini M, Esposito G, Gianelli L, Obici L, Asti L, Andreola A, Viglino P, Merlini G & Bellotti V (2001) Prot. Sci. 10: 187-199.
16. Bellotti V, Mangione P & Stoppini M. Cell Mol Life Sci 55: 977-91, 1999.
17. Obici L, Palladini G, Giorgetti S, Bellotti V, Gregorini G, Arbustini E, Verga L, Marciano S, Donadei S, Perfetti V, Calabresi L, Bergonzi C, Scolari F. & Merlini G. Gastroenterology. 126: 1416-1422, 2004.
18. Corazza A. Pettirossi F., Viglino P. , Verdone G., Garcia J., Dumy P., Giorgetti S., Mangione P., Raimondi S., Stoppini M., Bellotti V. & Esposito G. (2004) J. Biol. Chem. 279: 9176-9189.
19. A. Petkova, R. D. Leapman, Z. Guo, W.-M. Yau, M. P. Mattson & R. Tycko(2005) Science 307: 262-265.
20. Dobson, C.M. (2003) Nature 426: 884-890
21. Goldberg, A.L. (2003) Nature 426: 895-899
22. Plemper, R.K. & Wolf, D.H. (1999) Trends Bichem. Sci. 24: 266-270.
23. Sitia, R., Neuberger, M., Alberini, C., Bet, P., Fra, A., Valetti, C., Williams, G., and Milstein, C. (1990). Cell 60: 781-90.
24. Hendershot, L. M. (1990) J Cell Biol 111: 829-37.
25. Kambham, N., Markowitz, G. S., Appel, G. B., Kleiner, M. J., Aucouturier, P., and D'Agati V, D. (1999). Am. J. Kidney Dis. 33: 954-62.
26. Valetti, C., Grossi, C. E., Milstein, C., and Sitia, R. (1991). J. Cell Biol. 115: 983-94.
27. Caughey, B. & Lansbury, P.T. (2003) Annu Rev. Neurosci. 26: 267-298.
28. Kayed, R., Head, E., Thompson, J.L., McIntire, T.M., Milton, S.C., Cotman, C.W. & Glabe, C.G. (2003) Science 300: 486-489.
29. Ross, C.A. (2002) Neuron. 35: 819-822
30. Zhang, Y., McLaughlin, R., Goodyerm, C., & LeBlanc, A. (2002). J. Cell Biol. 156: 519-529
31. Morishima, Y., Gotoh, Y., Zieg, J., Barrett, T., Takano, H., Flavell, R., Davis, R.J., Shirasaki, Y., & Greenberg, M.E (2001) J. Neurosci. 21: 7551-7560.
32. C. M. Yip, A. A. Darabie & J. McLaurin (2002) J. Mol. Biol. 318: 97-107.
33. Green, J. D., Kreplak, L., Goldsbury, C., Li Blatter, X., Stolz, M., Cooper, G. S., Seelig, A., Kistler, J. & Aebi, U(2004) J. Mol. Biol. 34: 877-887.
34. Kourie, J.I. & Henry, C.L. (2002) Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 29: 741-753.
35. Mazziotti M.& Perlmutter D. H. (1998). Biochem. J. 332: 517-524.
36. Sung, Y. J. et al. (2003). J. Biomed. Sci. 10: 379-388.
37. Yu, W., Zou, K., Gong, J.-S., Ko, M., Yanagisawa, K. & Michikawa, M. (2005) J. Neurosci. Res. In press.
38. Ji, S.-R., Wu, Y. & Sui, A.-F. (2002) J. Biol. Chem. 277: 6273-6279.
39. Zhao, H., Tuominen, E.K.J. and Kinnunen, P.K.J. (2004) Biochemistry 43:10302-10307.
40. Bucciantini, M., Giannoni, E., Chiti, F., Baroni, F., Formigli, L., Zurdo, J., Taddei, N., Ramponi, G., Dobson, C.M., & Stefani, M. (2002) Nature. 416: 507-511
41. Bucciantini, M., Calloni, G., Chiti, F., Formigli, L., Nosi, D., Dobson, C.M., & Stefani, M. (2004) J. Biol. Chem. 279: 31374-31382
42. Bucciantini, M., Rigacci, S., Berti, A., Pieri, L., Cecchi, C., Nosi, D., Formigli, L., Chiti, F. & Stefani, M. (2005) FASEB J. 19:437-439.
43. Anelli T, Alessio M, Bachi A, Bergamelli L, Bertoli G, Camerini S, Mezghrani A, Ruffato E, Simmen T & Sitia R. (2003) EMBO J. 22: 5015-22.
44. Tagliavacca L, Anelli T, Fagioli C, Mezghrani A, Ruffato E. & Sitia R. (2003) Biol. Chem. 384: 1273-7.
45. Relini, A., Torrassa, S., Rolandi, R., Ghiozzi, A., Rosano, C., Canale, C., Bolognesi, M., Plakoutsi, G., Bucciantini, M., Chiti, F. & Stefani, M. 2004) J. Mol. Biol. 238:943-957.
Parole Chiave
FOLDING E AGGREGAZIONE DELLE PROTEINE; PATOLOGIE CONFORMAZIONALI; AMILOIDOSI; ACILFOSFATASI; APOLIPOPROTEINA A1; CITOTOSSICITÀ DELL'AMILOIDE; MISFOLDING E MALATTIE; BETA2 MICROGLOBULINA; PROTEINA P53Misfolding di proteine e formazione di amiloide: studi sulle basi molecolari della comparsa e aggregazione di conformeri tossici e sulla interazione di questi con superfici sintetiche e con bersagli cellulari e tessutali
Università degli Studi di FirenzeAbstract
Il progetto di ricerca proposto sarà portato avanti da una rete di ricercatori di varie università. Questi gruppi hanno esperienze diverse e complementari nel campo del folding, misfolding, aggregazione di proteine e tossicità degli aggregati, così come in numerose tecniche tra cui spettroscopia, microscopia a forza atomica e microscopia elettronica, NMR, proteolisi limitata/MS, ingegneria genetica e biologia cellulare. Tale complementarità permette quell'approccio multidisciplinare all'argomento che è fondamentale per ottenere i risultati attesi; ciò è testimoniato dalla lunga collaborazione scientifica, stabile e ben consolidata, tra i gruppi proponenti, culminata in un progetto scientifico finanziato nel 2002 da un PRIN con un vasto numero di risultati scientifici importanti e di alta qualità pubblicati su 36 riviste di grande rilievo.Scopo del progetto è fornire ulteriori informazioni sull'argomento dell'aggregazione proteica e della tossicità degli aggregati amiloidi grazie al suddetto approccio multidisciplinare. Quest'ultimo consentirà lo studio di molti aspetti diversi dell'argomento, tra cui: (i.) le basi molecolari del "misfolding" e dell' aggregazione di proteine; (ii.) gli aspetti strutturali e biologici della tossicità degli aggregati; (iii.) i meccanismi biologici alla base del "misfolding", dell'aggregazione e dell'accumulo ed eliminazione degli aggregati in vivo; (iv.) il ruolo/i dei corpi inclusi contenenti proteine aggregate come ad esempio i >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Massimo STEFANI Università degli Studi di FIRENZEObiettivo del Programma di Ricerca
Il progetto di ricerca, complesso e articolato, rappresenta la continuazione e lo sviluppo di un progetto precedente finanziato come PRIN nel 2002. Tale progetto ha visto la stretta collaborazione tra le unità di ricerca coinvolte che hanno condiviso competenze realmente complementari, arricchendo in questo modo il progetto di un alto valore aggiunto, derivante da un approccio multidisciplinare al tema centrale della ricerca. Il gruppo di ricerca che propone questo progetto è sostanzialmente il medesimo, assicurando in tal modo che le ricerche pianificate saranno portate avanti traendo vantaggio dalle collaborazioni preesistenti e ben consolidate tra i gruppi proponenti.Il programma di ricerca ha lo scopo di incrementare le conoscenze sulle basi molecolari del misfolding e dell'aggregazione di proteine, nonché sulle caratteristiche strutturali degli aggregati amiloidi pre-fibrillari e fibrillari usando un certo numero di proteine modello, sia associate che non a malattie amiloidi. Queste includeranno beta2-microglobulina, apolipoproteina A-I (il frammento amiloidogenico), p53 (intera e il suo dominio N-terminale), HypF-N, acilfosfatasi da S. solfataricus e da E. coli e un dominio SH3. Un altro aspetto del progetto di ricerca sarà quello relativo allo studio della biologia cellulare della formazione e della tossicità degli aggregati su una gamma di tipi diversi di cellule in coltura e su organismi superiori. A questo scopo useremo aggregati pre-fibrillari e >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Dai tempi del lavoro di Anfinsen (1) che ha affermato la correlazione tra struttura primaria e terziaria di una proteina, molti studi hanno fatto luce sul folding delle proteine, un argomento chiave della biologia moderna. Piccole proteine sono state utilizzate come modelli sperimentali per tali studi permettendo di proporre un modello stocastico secondo cui le proteine saggiano lo spazio conformazionale anziché subire una serie di transizioni predeterminate (2-4). Tuttavia in vivo devono essere attivi molti meccanismi correlati poiché il controllo di qualità del folding proteico richiede un complesso macchinario molecolare (5) i cui errori possono originare disfunzioni biologiche e quindi patologie. Un'intera classe di malattie legate a "misfolding" e aggregazione di proteine (amiloidosi) è associata alla presenza, in diversi tessuti, di depositi amiloidi di proteine/peptidi organizzati in fibre con una caratteristica struttura cross-beta (6). Sono note circa 25 diverse amiloidosi, ciascuna associata a una specifica proteina che, in varie condizioni, polimerizza in aggregati oligomerici che si organizzano in fibre amiloidi (7). La conversione di proteine globulari in aggregati fibrillari insolubili richiede cambiamenti conformazionali che in genere sono facilitati da mutazioni amminoacidiche che destabilizzano lo stato nativo o aumentano la flessibilità strutturale della catena peptidica; tuttavia altre proteine sono amiloidogeniche nella forma wild type (6,7).Le >>>



