AGGREGAZIONE DI RIBONUCLEASI DI TIPO PANCREATICO: DALL'RNAsi A ALL'ANGIOGENINA. IMPLICAZIONI NELL'INSORGENZA DELLA SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA (SLA).

Starting date
December 1, 2008
Duration (months)
24
Managers or local contacts
Gotte Giovanni
Keyword
aggregazione proteica, ribonucleasi, angiogenina umana

Il progetto proposto intende approfondire la conoscenza degli aspetti strutturali e biologici connessi all’aggregazione di due ribonucleasi di tipo pancreatico, la ribonucleasi pancreatica bovina (RNasi A) e l’angiogenina umana (ANG). Le due proteine in esame svolgono la loro azione in comparti fisiologici diversi, pur avendo simili caratteristiche strutturali e funzionali; esse sono quindi considerate appartenenti alla stessa superfamiglia delle ribonucleasi di tipo pancreatico, tanto che l’angiogenina è anche chiamata RNasi 5.
Prototipo della famiglia è l'RNasi A: essa, può aggregare in forma di dimeri, trimeri, tetrameri, e aggregati di ordine superiore, ciascuna specie avente almeno due isomeri conformazionali. Tali aggregati sono già stati studiati anche e soprattutto nella nostra unità di ricerca, e conservano inalterati i caratteri di solubilità e attività generale posseduta dalla forma nativa, monomerica, dell'enzima; inoltre, grazie al processo di oligomerizzazione essi acquistano nuove, importanti funzioni. Tali azioni biologiche sono funzione della massa dell'oligomero, cioè aumentano quantitativamente col numero delle subunità costituenti gli oligomeri della RNasi A. Pertanto, lo studio dei determinanti strutturali che regolano l’aggregazione dell’enzima pancreatico, e delle caratteristiche strutturali degli oligomeri a più alto peso molecolare, è e sarà ancora oggetto della nostra unità operativa, anche in associazione ad altri gruppi di ricerca nazionali o internazionali con cui già da tempo la collaborazione è attiva.
Accanto all'RNasi A, da poco tempo abbiamo a disposizione nella nostra unità operativa un’altra ribonucleasi di tipo pancreatico, l'angiogenina umana. Essa è una proteina implicata nel processo di angiogenesi e quindi nello sviluppo fisiopatologico dei tessuti. Data però la sua elevata omologia strutturale con l'RNasi A si vuole verificare se anche l'angiogenina sia in grado di aggregare come l'enzima prototipo. Se ciò fosse, andrebbe valutato quanto e come l'aggregazione possa eventualmente regolare le sue importanti e numerose funzioni biologiche. In questo contesto va sottolineato come ormai certo il fatto che molte varianti dell’angiogenina sono direttamente coinvolte più in una gravissima patologia neurologica, quale è la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), o morbo di Gehrig.
Utilizzando la metodica della mutagenesi sito-specifica, già usata nei nostri laboratori, si vogliono pertanto studiare i mutanti patogeni della proteina angiogenica che possono influenzare direttamente il ‘folding’ della proteina stessa. In questo modo si cercherà di valutare se nei suddetti mutanti la propensione all’aggregazione sia maggiore che nel wt, e verificare se essa possa essere direttamente legata alla perdita di funzione totale o parziale da parte dell’enzima, evento che ormai è confermato essere legato all’insorgenza della SLA. Durante lo studio del profilo aggregativo dell’angiogenina la vasta conoscenza già acquisita dalla nostra unità nello studio dell’aggregazione dell’RNasi A, e i nuovi dati che potranno ancora essere acquisiti con essa, potranno fungere da costante e prezioso punto di riferimento per le indagini sull’omologa variante angiogenica.
In conclusione, la comprensione dei processi e dei meccanismi dell'aggregazione delle due varianti ribonucleasiche potrebbe diventare una chiave interpretativa dei meccanismi di aggregazione proteica (in generale) che provocano devastanti malattie neurodegenerative; in questo senso, nuove possibili strategie terapeutiche potrebbero svilupparsi dalle nuove conoscenze sugli aspetti meccanicistici, strutturali e funzionali che potremo acquisire sugli aggregati proteici delle due proteine studiate. In particolare, le conoscenze che otterremo riguardo la (possibile) propensione ad aggregare da parte dell’angiogenina umana potrebbero aprire nuove strade nella lotta contro una patologia tanto grave quale è la sclerosi laterale amiotrofica.

Sponsors:

PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE
Funds: requested
Syllabus: PRIN

Project participants

Giovanni Gotte
Associate Professor

Activities

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