Misfolding proteico e amiloidosi nelle malattie neurodegenerative

La Piattaforma relativa a “Misfolding proteico e amiloidosi nelle malattie neurodegenerative” verte essenzialmente sullo studio delle amiloidosi sistemiche, un gruppo di patologie derivanti dall’accumulo di proteine con struttura alterata in ammassi fibrosi detti amiloide.

Negli ultimi decenni sono state descritte nuove categorie di malattie derivanti dal ripiegamento o folding anomalo di proteine. In particolare, è stata riconosciuta una comune origine legata al processo di folding per un gruppo di patologie dette amiloidosi. In queste ultime, il folding degenere o misfolding è alla base della formazione di aggregati di natura fibrosa che mostrano la cosiddetta struttura cross-β, un modo di ripiegamento generico della catena polipeptidica particolarmente stabile, accessibile in precise condizioni sia in vitro che in vivo, nonostante le diversità di sequenza e di corrispondente folding nativo.

Il lavoro dei ricercatori INBB ha contribuito in maniera significativa alla caratterizzazione degli intermedi di misfolding e dei meccanismi di aggregazione che conducono alla nucleazione, nonché all’individuazione di possibili strategie terapeutiche. L’impegno dei ricercatori INBB nel settore specifico è anche riportato dalle relazioni sulle attività svolte presentate nell’ambito dei Convegni Nazionali INBB, tra i quali si ricordano quelli più recenti relativi al IX Convegno Nazionale INBB, tenutosi a Roma il 21-22 Ottobre 2010 e del X Convegno Nazionale INBB, tenutosi a Roma il 22-23 Ottobre 2012, il cui programma dettagliato con gli abstract delle relazioni è presente sul sito www.inbb.it

Le prospettive future della ricerca nel campo del misfolding proteico sono legate ai progressi nella capacità di governare gli eventi di destrutturazione patologica con strumenti quali l’uso di osmoliti o di chaperone molecolari, in grado di variare la posizione nel diagramma di fase di una proteina a rischio di deposizione fibrillare, oppure all’uso di proteine chaperone, sia esogene che endogene. Ulteriori prospettive di grande interesse sono legate alle applicazioni di nanoparticelle funzionalizzate, in corso di studio in diversi laboratori INBB.

Diverse UdR INBB operano nella Piattaforma relativa al “Misfolding proteico e amiloidosi nelle malattie neurodegenrative”: in primo luogo le UdR di Udine, di Pavia, di Napoli e di Firenze.

ALCUNE PUBBLICAZIONI RECENTI

• Gümral D, Fogolari F, Corazza A, Viglino P, Giorgetti S, Stoppini M, Bellotti V, Esposito G. Reduction of conformational mobility and aggregation in W60G β2-microglobulin: assessment by 15N NMR relaxation. Magn Reson Chem. 2013 Dec;51(12):795-807. doi: 10.1002/mrc.4018. Epub 2013 Oct 18.
• Esposito G, Garvey M, Alverdi V, Pettirossi F, Corazza A, Fogolari F, Polano M, Mangione PP, Giorgetti S, Stoppini M, Rekas A, Bellotti V, Heck AJ, Carver JA. Monitoring the interaction between β2-microglobulin and the molecular chaperone αB-crystallin by NMR and mass spectrometry: αB-crystallin dissociates β2-microglobulin oligomers. J Biol Chem. 2013 Jun 14;288(24):17844-58.
• Fogolari F, Corazza A, Esposito G. A differential equation for the Generalized Born radii. Phys Chem Chem Phys. 2013 Jun 28;15(24):9783-91.
• Esposito G, Corazza A, Bellotti V. Pathological self-aggregation of β(2)-microglobulin: a challenge for protein biophysics. Subcell Biochem. 2012;65:165-83.
• Fogolari F, Corazza A, Viglino P, Esposito G. Fast structure similarity searches among protein models: efficient clustering of protein fragments. Algorithms Mol Biol. 2012 May 29;7(1):16.
• Fogolari F, Corazza A, Yarra V, Jalaru A, Viglino P, Esposito G. Bluues: a program for the analysis of the electrostatic properties of proteins based on generalized Born radii. BMC Bioinformatics. 2012 Mar 28;13 Suppl 4:S18.
• Rennella E, Corazza A, Codutti L, Causero A, Bellotti V, Stoppini M, Viglino P, Fogolari F, Esposito G. Single-shot NMR measurement of protein unfolding landscapes. Biochim Biophys Acta. 2012 Jun;1824(6):842-9.
• Fogolari F, Corazza A, Toppo S, Tosatto SC, Viglino P, Ursini F, Esposito G. Studying interactions by molecular dynamics simulations at high concentration. J Biomed Biotechnol. 2012;2012:303190.
• Rennella E, Corazza A, Codutti L, Bellotti V, Stoppini M, Viglino P, Fogolari F, Esposito G. Determining the energy landscape of proteins by a fast isotope exchange NMR approach. J Am Chem Soc. 2012 Mar 14;134(10):4457-60.
• Girometti R, Esposito G, Bagatto D, Avellini C, Bazzocchi M, Zuiani C. Is water diffusion isotropic in the cirrhotic liver? a study with diffusion-weighted imaging at 3.0 Tesla. Acad Radiol. 2012 Jan;19(1):55-61.