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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
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Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
FOLDING E AGGREGAZIONE DELLE PROTEINE; PATOLOGIE CONFORMAZIONALI; AMILOIDOSI; ACILFOSFATASI; APOLIPOPROTEINA A1; CITOTOSSICITÀ DELL'AMILOIDE; MISFOLDING E MALATTIE; BETA2 MICROGLOBULINA; PROTEINA P53

Misfolding 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 Firenze
Abstract
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 FIRENZE
Obiettivo 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 mesi
Base 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 >>>