Aromatic amino acid decarboxylase deficiency is strictly connected to pyridoxine-related seizures: a biochemical approach to gain insight into inherited neurotransmitters disorders.
Il deficit da decarbossilasi degli amino acidi aromatici (AADC) è una grave malattia genetica causata da mutazioni nel gene AADC. AADC è responsabile della produzione di dopamina e serotonina che se presenti a bassi livelli causano severi danni ai pazienti: ipotonia, crisi oculogire, ritardo cognitivi, nello sviluppo, corea, distonia, disfunzione bulbare, disturbi del sonno, disfunzioni autonomiche, irritabilità, instabilità termica, ipersalivazione. Il deficit da AADC può essere anche secondario ad altri quali quello da piridossina fosfato ossidasi (PNPO) o da antiquitina. Entrambi portano, attraverso meccanismi diversi, alla diminuizione di piridossal 5'-fosfato, il coenzima della AADC.
Gli obiettivi del progetto sono: i) ampliare la conoscenza molecolare dei deficit da AADC e antiquitina, ii) correlare le conoscenze (dosaggi neurotrasmettitori, coenzimi, metaboliti) ricavate dai pazienti con deficit di AADC, PNPO e antiquitina (fenotipo) con le attività dei relativi enzimi (dal genotipo) e iii) sviluppare nuove strategie terapeutiche. Nello specifico, si definiranno le caratteristiche struttura-funzione di nuove varianti di AADC sia omodimeri sia eterodimeri, mimando i genotipi omozigote ed eterozigote. Si applicherà lo stesso approccio all'antiquitina che presenta parecchie varianti ancora non caratterizzate. Sucessivamente, si vaglierà la capacità di alcune molecole, come gli analoghi di coenzima o di altra natura, di comportarsi da chaperone farmacologici per la AADC e si valuterà il loro effetto in soluzione e in modelli cellulari. Inoltre si darà avvio all'approccio della terapia di replacement enzimatico utilizzando peptidi, come TAT e penetratina, che sono in grado di oltrepassare la barriera ematoencefalica, entrare nelle cellule e portarvi dentro la AADC attiva. I metodi sperimentali saranno: tecniche di biologia molecolare, analisi bioinformatiche, metodi biochimici sia in soluzione con proteine ricombinanti sia validate in modelli cellulari.
