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Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali

Personale CNR: Annamaria Tonazzi, Roberto Arrigoni, Nicola Giangregorio, Massimo Lasorsa, Eleonora Paradies, Riccardo Merafina

Personale associato: Cesare Indiveri, Ferdinando Palmieri, Luigi Palmieri

La commessa SV.P14.007 “Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali” si occupa della identificazione e della caratterizzazione funzionale e strutturale di proteine trasportatrici della membrana interna dei mitocondri appartenenti alla famiglia SLC25 conosciuta come “mitochondrial carrier family (MCF)”. Nell’uomo, 53 geni codificano proteine della famiglia SLC25 e ciascuna di esse media il trasporto di specifici metaboliti attraverso la membrana mitocondriale interna, permettendo l’integrazione e il completamento di importanti processi metabolici che si svolgono tra mitocondri e citosol.

Tematiche di ricerca
a) Studio del rapporto tra struttura e funzione dei trasportatori mitocondriali mediante mutagenesi sito diretta, modificazione chimica, ricostituzione, homology modelling. Studio della regolazione dell’attività di trasporto mediata dai carrier mitocondriali svolta sia da effettori endogeni che da molecole xenobiotiche.
b) Identificazione dell’attività catalitica di carrier mitocondriali della famiglia SLC25 di funzione ancora ignota e studio del loro ruolo fisiologico in modelli cellulari in vitro.
c) identificazione di mutazioni di geni codificanti membri della famiglia SLC25 in pazienti affetti da malattie associate a disfunzioni di carrier mitocondriali e studio dei meccanismi patogenetici in modelli cellulari.

Sistemi cellulari/organismi modello utilizzati
a) Utilizza sia sistemi in vitro come i proteoliposomi in cui vengono ricostituite proteine animali (uomo, ratto, zebrafish) , di fungo (A.nidulans), che sistemi in vivo come cellule primarie quali senso-neuroni di ratto e linee cellulari tumorali: Hela, HepG2, ChoK1.
b) Gli studi di identificazione funzionale prevedono la ricostituzione delle proteine SLC25 ricombinanti di varie specie (mammifero, C. elegans, D. melanogaster, lievito) in proteoliposomi.
c) Gli studi del ruolo fisiologico e dei meccanismi patogenetici delle proteine SLC25 prevedono approcci sperimentali di overespressione e silenziamento genico in modelli cellulari di lievito (S. cerevisiae) o in linee cellulari primarie e secondarie di mammifero.

Obiettivi
L’obiettivo primario della commessa è quello di approfondire sempre più le conoscenze dei meccanismi alla base del trasporto di metaboliti attraverso le membrane biologiche, in particolare della membrana mitocondriale, partendo da approcci sperimentali classici fino ad  utilizzare le tecnologie più avanzate oggi a disposizione della ricerca. A questo scopo sono stati messi a punto e vengono utilizzati vari modelli sperimentali per studiare il metabolismo cellulare e la regolazione dell’espressione genica di tali proteine.

Tonazzi

Ruolo metabolico dei Carrier Mitocondriali

Indirizzo

Via Giovanni Amendola, 165/A
70126 Bari (BA) Italia

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