Basi molecolari nelle sindromi degenerative correlate con l’invecchiamento

Progetto: Research project

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Nell'ambito del progetto Nazionale, la struttura molecolare e supra-molecolare delle proteine (Aβ e frammenti amilogenici correlati) verrà investigata dal Dipartimento di Chimica Fisica dell'Università di Palermo (DCF-UniPa) attraverso tecnologie avanzate di imaging a scansione di sonda fra le quali il DSFM-AR. Verranno ottenute immagini ad alta definizione con risoluzione nanometrica, in grado quindi di determinare i diversi livelli dimensionali di aggregazione: dalle singole proteine agli oligomeri solubili e agli stati fibrillari. La struttura delle singole proteine, così come le loro diverse forme di aggregazione (protofobrille, oligomeri anulari, aggregati sferici e lineari), saranno in particolare investigate al fine di determinare le possibili correlazioni con le patologie neuro-degenerative relative. E’ infatti ad oggi non chiaro se la patologia neurodegenerativa sia indotta dalla formazione di fibrille amiloidee, o così come emerso più recentemente da forme prefibrillari solubili [Caughey, B., Lansbury P.T. Ann. Rev. Neurosci. 2003, 26, 267-298]. Oltre a definire le strutture, questi studi saranno anche rivolti alla determinazione dei meccanismi di aggregazione proteica. Ad oggi infatti sono stati ipotizzati tutta una serie di meccanismi, attraverso i quali le strutture supramolecolari potrebbero formarsi per aggregazione amorfa (aggregati isotropi o di forma irregolare) oppure tramite l’assemblaggio di proteine in conformazione β-sheet come nel caso di sistemi lineari ordinati (proto-fibrille, fibrille). Al fine di investigare strutture e meccanismi, gli esperimenti di imaging verranno condotti variando di volta in volta le condizioni del microambiente: - presenza di metalli (Cu, Zn), loro concentrazione e rapporto metallo/chelante.- presenza di sistemi molecolari endogeni (ad esempio carnosina, carcinina, e loro coniugati con sistemi glucidici quali trealosio, galattosio, glucosio).Gli studi di cui sopra verranno principalmente condotti in collaborazione con DipChi-UniCT e CNR-IBB-CT.L’unità di ricerca effettuerà inoltre, sempre in collaborazione con DipChi-UniCT e CNR-IBB-CT, degli studi di microscopia per la definizione di alcuni protocolli di monomerizzazione della Aβ, atti a fornire specie monometriche/dimeriche per la successiva valutazione della loro attività biologica. Il DCF-UniPa, in collaborazione con DipChi-UniCT e ST-Microlelectronics, parteciperà infine agli studi condotti nell’ambito della piattaforma tecnologica basata su Microarray-Health Sensor. L’unità lavorerà sulla messa a punto di tecniche “soft” di patterning. Fra le diverse tecniche oggi utilizzate la cosiddetta stampa a getto d’inchiostro (inkjet printing) è fra le meno invasive garantendo in molti casi la ritenzione dell’attività biologica dei sistemi depositati sui substrati solidi. Attraverso questa tecnica verranno realizzati array di metalli e di sistemi molecolari endogeni. Questi saranno costituiti da spot essenzialmente di forma circolare con diametro di decine di micrometri su substrati di varia natura fra cui quelli tipicamente utilizzati per l’osservazione dell’aggregazione proteica negli esperimenti di imaging di cui sopra (mica e/o silicio funzionalizzato). Mediante le microscopie a scansione di sonda verranno osservati i comportamenti di aggregazione e/o disgregazione proteica sugli spot di stampa e i risultati verranno comparati con quelli osservati nelle regioni vuote.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/08 → …