Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...

IRFMN
infettive della Royal Veterinary School (Hawkshead, UK) abbiamo dimostrato che le statine che
riducono i livelli cellulari di colesterolo inibendone la sintesi, riducono in vitro la produzione di
proteina prionica. D’altro canto altre molecole note per il loro effetto sulla riduzione dei livelli
di colesterolo, come ad esempio gli acidi grassi polinsaturi, aumentano la produzione di PrP. I
nostri studi sono quindi rivolti alla comprensione della relazione che esiste tra distribuzione del
colesterolo nelle membrane cellulari, la stabilità dei domini lipidici e la conversione della
proteina prionica dalla forma cellulare alla forma patologica.
Stress ossidativo e aggregazione proteica nella sclerosi laterale
amiotrofica: un approccio proteomico
I meccanismi molecolari alla base di malattie neurodegenerative con origine genetica come la
sclerosi laterale amiotrofica (SLA) familiare, sono ancora sconosciuti. Ci sono indicazioni che
lo stress ossidativo e l’aggregazione proteica abbiano un ruolo importante nella patogenesi di
queste malattie. L'Unità di Proteomica dell'Istituto Telethon Dulbecco si propone di studiare
questi due aspetti mediante l'analisi proteomica di un modello animale di SLA familiare. In
particolare, il gruppo, in collaborazione con il laboratorio di Neurobiologia Molecolare, si è
concentrato sull'analisi dei cambiamenti di espressione proteica e di modifiche posttraduzionali,
come la nitrazione della tirosina e l’ubiquitinazione, in topi transgenici che
sovraesprimono la superossido dismutasi (SOD1) mutata (G93A) umana. Abbiamo analizzato,
mediante tecniche di proteomica, il midollo spinale del topo G93A SOD1 in uno stadio
presintomatico della malattia, abbiamo identificato le proteine nitrate e quantificato il livello di
nitrazione delle singole proteine rispetto a topi controllo sani. Abbiamo rilevato un sostanziale
aumento di questa modifica ossidativa a carico di almeno cinque proteine: actina, alfa e gamma
enolasi, ATP sintetasi e una proteina chaperone, HSC71. Il malfunzionamento di queste
proteine potrebbe avere implicazioni importanti nel metabolismo e catabolismo cellulare e
quindi essere alla base dei meccanismi di neurodegenerazione. Inoltre, mediante spettrometria
di massa, abbiamo identificato le specifiche tirosine nitrate. E’ stato osservato che, almeno nel
caso di enolasi e di gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi, viene nitrata la stessa tirosina
dimostrata essere fosforilabile. Questa è un’indicazione importante che fa pensare a un
eventuale coinvolgimento della nitrazione nei meccanismi di trasduzione del segnale cellulare
mediati da fosforilazione, argomento che merita approfondimento. Per quanto riguarda gli studi
sull’aggregazione proteica, abbiamo isolato frazioni proteiche insolubili ai detergenti da midollo
spinale di topi G93A SOD1 in una fase avanzata della malattia e stiamo completando la
caratterizzazione di tutte le proteine presenti. Questo studio permetterà di identificare i
costituenti proteici degli aggregati, tuttora sconosciuti, e quindi contribuire alla comprensione
del ruolo delle inclusioni proteiche nella patogenesi della SLA.
Laboratorio di Biologia Molecolare
Nuovi retinoidi ad attività antileucemica
I derivati sia naturali che sintetici dell’acido retinoico (retinoidi) sono composti molto
promettenti in ambito oncologico. Tali composti svolgono il loro effetto anti-leucemico e
anti-tumorale attraverso tre diversi meccanismi: cito-differenziazione, arresto della
crescita cellulare e apoptosi (morte cellulare programmata). Tali meccanismi sono
parzialmente dissociabili. Esistono, infatti, retinoidi di sintesi a forte effetto antiproliferativo
e/o cito-differenziante. Recentemente, abbiamo identificato e caratterizzato
una nuova serie di retinoidi dotati di forte e selettivo effetto apoptotico nei confronti della
cellula neoplastica. Tali derivati (RRM, retinoid related molecules), originariamente
sviluppati come agonisti specifici dei recettori nucleari per l’acido retinoico di tipo
gamma (RAR-gamma) inducono apoptosi in diversi tipi di cellule leucemiche e
carcinomatose attraverso un meccanismo ancora largamente sconosciuto, che peraltro non
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RAPPORTO ATTIVITA’ 2007