Descrizione previsione attività della commessa "Meccanismi di regolazione metabolica negli eritrociti di organismi polari (TA.P02.036)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Meccanismi di regolazione metabolica negli eritrociti di organismi polari (TA.P02.036)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • Sviluppo di nuove collaborazioni con aziende farmaceutiche e biotecnologiche e richieste di finanziamento ad agenzie e fondazioni italiane. Si pensa, ad esempio, ad utilizzare la caratteristica insensibilità alla temperatura delle emoglobine di mammiferi artici per ottenere con tecniche di ingegneria molecolare un trasportatore di ossigeno artificiale da utilizzare a basse temperature. Un tale trasportatore di ossigeno ha chiare applicazioni biomediche e biotecnologiche. Si pensi ad esempio alla possibilità di prolungare il tempo di sopravvivenza degli organi da trapianto (literal)
Punti critici
  • Lo sviluppo di questo lavoro prevede l'integrazione di fasi differenti che vanno dalla determinazione dei flussi metabolici mediante l'uso di glucosio marcato all'analisi della membrana eritrocitaria ed alla caratterizzazione strutturale e funzionale delle diverse emoglobine. Inoltre, per arrivare ad una visione integrata degli eritrociti degli organismi polari è indispensabile uno studio dettagliato di alcuni enzimi \"chiave\" della glicolisi e del metabolismo ossidativo. Si tratta quindi di coordinare al meglio le varie competenze presenti nel gruppo di ricerca in modo da ottimizzare l'utilizzo del materiale e delle risorse umane. Un altro aspetto di una certa importanza è l'auspicata possibilità di formare giovani ricercatori che potrebbero essere reclutati mediante borse di studio o contratti a termine. (literal)
Attività da svolgere
  • Le attività da svolgere saranno: - Studi strutturali di modellistica molecolare dell'emoglobina dei gadoidi al fine di meglio comprendere l'evoluzione e gli adattamenti molecolari nel trasporto di O2 in pesci che vivono in ambienti estremi. - Analisi della struttura e della funzione delle proteine di membrana appartenenti alla famiglia delle sinaptofisine. - Purificazione dei componenti emoglobinici di eritrociti di diversi organismi polari; - Analisi funzionale e strutturale dei principali componenti emoglobinici; - Studio delle costanti di affinità per i più importanti ligandi (fosfati organici); - Studio della modulazione ossigeno-dipendente del metabolismo in eritrociti di varie specie, anche in relazione al particolare habitat della specie considerata; - Studio dell'interazione della Banda3 (proteina di trasporto degli anioni) con glim specifici componenti emoglobinici e con i principali enzimi glicolitici (principalmente la fosfofruttochinasi); - Studio del ruolo dei vari intermedi di ossidazione dell'emoglobina nel processo di invecchiamento degli eritrociti; - Caratterizzazione dell'interazione tra gli intermedi di ossidazione, la membrana plasmatica ed alcuni componenti del citoscheletro; - Caratterizzazione funzionale dei principali enzimi di difesa nei confronti dello stress ossidativo (superossidodismutasi, catalasi, glutatione perossidasi); - Caratterizzazione del processo eritropoietico e delle modificazioni cellulari ad esso connesso; (literal)
Risultati attesi
  • I risultati attesi nel primo anno della commessa sono: - Validazione del modello della pantofisina (Pan I) generato mediante procedura di modeling ab initio con il programma Rosetta Membrane; confronto con i risultati sperimentali. - Caratterizzazione della membrana e del citoscheletro degli eritrociti degli animali selezionati; - Caratterizzazione preliminare della Banda 3 e delle sue caratteristiche di trasporto in funzione del ciclo di ossigenazione-desossigenazione; - Caratterizzazione computazionale del complesso Hb/Banda3; - Caratterizzazione dell'interazione degli intermedi di ossidazione dell'emoglobina con la membrana plasmatica e con i componenti del citoscheletro; - Analisi quantitativa dei componenti emoglobinici presenti nei globuli rossi e purificazione dei componenti principali; - Studio funzionale degli emolisati e delle emoglobine purificate. Particolare attenzione verrà data ai meccanismi di regolazione eterotropica ed all'effetto della temperatura sia sul ciclo di ossigenazione-desossigenazione che sulla modulazione metabolica ossigeno-dipendente; - Caratterizzazione preliminare di alcuni enzimi glicolitici e di difesa nei confronti dello stress ossidativo (superossidodismutasi, catalasi, glutatione perossidasi (literal)
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