ANALISI CONFORMAZIONALE DI PROTEINE COINVOLTE NELLA FORMAZIONE DI AGGREGATI FIBRILLARI

L'obiettivo generale del programma di ricerca prevede la stretta collaborazione tra le varie unità operative coinvolte allo scopo di acquisire informazioni sulle basi molecolari dei processi di unfolding/refolding/misfolding delle proteine utilizzando proteine modello e tecniche spettroscopiche, oltre a metodiche complementari quali la proteolisi parziale associata alla MS. E' nostra intenzione mettere a punto anche approcci metodologici diversi, in particolare la CZE, di cui intendiamo indagare e verificare le potenzialità sia come metodica complementare a quelle usate normalmente sia come strumento per ottenere informazioni altrimenti difficilmente acquisibili quali, ad esempio, la distribuzione delle specie molecolari unfolded e misfolded di una proteina. I dati così ottenuti serviranno a meglio comprendere le basi molecolari dei processi di unfolding/refolding delle proteine e il processo di aggregazione intramolecolare che porta alla generazione di fibrille amiloidi. Una migliore conoscenza degli aspetti chimico-fisici e termodinamici del folding delle proteine e delle alterazioni di questo potrà essere utile per mettere a punto un modello fenomenologico atto a fornire le basi teoretiche per progettare molecole o condizioni volte a combattere la deposizione di amiloide o a facilitarne il riassorbimento. Tutto questo anche allo scopo di una futura messa a punto di trattamenti terapeutici per alcune delle numerose patologie degenerative la cui caratteristica è proprio la presenza di aggregati fibrllari intercellulari che portano ai sintomi clinici associati a tali patologie. Gli obiettivi specifici possono essere così schematizzati: 1. Sviluppo di approcci complementari a quelli attualmente utilizzati per lo studio del folding delle proteine impiegando proteine modello di cui già si conoscono le caratteristiche e le modalità dei processi di unfolding/refolding. 2. Studio delle basi molecolari dell'unfolding e del refolding di proteine modello con caratteristiche molecolari che le rendono particolarmente idonee a questo tipo di indagini. 3. Studio delle basi molecolari e chimico-fisiche della fibrillogenesi impiegando proteine modello con caratteristiche ideali a questo scopo. Tali obiettivi verranno raggiunti utilizzando come proteine modello l'acilfosfatasi, la beta2-microglobulina e i domini SH2 e SH3 di Grb2. Queste proteine sono già caratterizzate per quanto riguarda la struttura tridimensionale, ma solo in parte per quanto riguarda gli aspetti cinetici e termodinamici dell'unfolding e del refolding. In particolare, i domini di Grb2 saranno indagati per la prima volta sotto questo aspetto. Per quanto riguarda il potenziale fibrillogenetico, si hanno dati limitati solo per la beta2-microglobulina e per l'acilfosfatasi. Tutte le proteine modello scelte presentano caratteristiche che le rendono particolarmente idonee a questo tipo di studi; ciò, insieme ai dati parzialmente noti per queste proteine, accredita la possibilità che la ricerca proposta possa perseguire il suo obiettivo principale, e cioé la descrizione delle basi molecolari dei processi di unfolding/refolding/misfolding e di fibrillogenesi nonché delle condizioni e dei fattori che li influenzano.