Descrizione del modulo "Proteomica salivare (PM.P06.008.002)"

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  • Descrizione del modulo "Proteomica salivare (PM.P06.008.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Nuovi prodotti a potenziale attività biologica (peptidi biologicamente attivi) Nuovi metodi diagnostici o prognostici Nuovi materiali di interesse odontoiatrico ed otorinolaringoiatrico dotati di maggiore biocompatibilità (literal)
Tematiche di ricerca
  • Tematiche di ricerca • Studio del complesso proteico salivare umano e di mammiferi. • Valutazione della funzionalità delle proteine e dei peptidi salivari, studi struttura-funzione su peptidi ad attività biologica. • Determinazione dell'attività antibatterica, antifungina, antivirale di peptidi derivanti da fluidi biologici umani e animali. • Sviluppo di nuove metodologie analitiche per la caratterizzazione di peptidi da fluidi biologici. • Determinazione di nuovi marcatori prognostici e diagnostici nella saliva umana. • Studio delle interazioni con materiali di interesse odontoiatrico ed otorinolaringoiatrico. • Valutazione degli effetti su fibroblasti di materiali dentali. • Caratterizzazione proteomica di fluidi biologici e campioni tissutali per lo studio di patologie a carico del sistema nervoso centrale e l'identificazione di potenziali biomarcatori diagnostici o prognostici, con particolare riguardo ai tumori cerebrali infantili e alle malattie neurodegenerative. • Studio di peptidi antitumorali in vitro: valutazione di citotossicità e studio proteomico top/down/bottom-up su linee cellulari di tumori cerebrali. (literal)
Competenze
  • Il personale afferente a questo modulo ha maturato esperienza nei seguenti settori: - Colture Cellulari e studi di citotossicità - Purificazione di sostanze organiche, peptidi e proteine. - Caratterizzazione di composti organici mediante spettroscopia NMR e spettrometria di massa, caratterizzazione della struttura di peptidi e proteine mediante tecniche di spettrometria di massa e spettroscopia (UV, CD, IR). Il personale può usufruire delle seguenti apparecchiature: Ossigrafo, HPLC, FPLC, HPLC-MS, CE-MS, MALDI-TOF, NMR, UV-Vis, Sequenziatore N-terminale, PCR, strumenti per EF mono e bi-dimensionali, IEF, IEF preparativa, strumenti per colture cellulari. Vengono utilizzate le seguenti tecniche di indagine: Cromatografia, Elettroforesi bidimensionale ed Elettroforesi Capillare, Chemiluminescenza, Risonanza Magnetica Nucleare, Spettroscopia infrarosso in trasformata di Fourier, tecniche di Biologia Molecolare, Microscopia Confocale, (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Nuovi prodotti a potenziale attività biologica (peptidi biologicamente attivi). Molti farmaci attualmente impiegati od in fase di studio per una loro applicazione terapeutica sono a base peptidica. In questa ottica l'esplorazione dell'attività biologica di nuovi peptidi identificati nel secreto salivare rappresenta un'importante fonte di nuovi derivati potenzialmente utili in campo farmaceutico. Alcuni dei peptidi salivari identificati nell'uomo ed in altri mammiferi hanno mostrato interessanti attività antimicrobiche ed antivirali e sono già sotto studio per la preparazione di un brevetto. A queste attività si possono aggiungere quelle di modulazione della crescita e della proliferazione delle cellule dell'epitelio orale ed altre che sono in fase di studio su linee tumorali del cavo orale. L'identificazione di specifici biomarcatori proteici e/o peptidici nel CSF e/o nel tessuto tumorale potrebbe fornire metodologie diagnostiche o prognostiche per il follow-up del paziente e il monitoraggio della malattia. (literal)
Tecnologie
  • Nello studio della relazione struttura-attività tra un peptide antimicrobico e il suo organismo bersaglio (batterio, fungo), l'analisi della struttura primaria rappresenta il primo passo per comprendere i meccanismi che sono alla base dell'attività biologica, derivando da essa il folding appropriato per esplicitare la sua attività biologica. Per questo le modifiche alla struttura primaria effettuata mediante mutazione sito-specifica o mediante sintesi mirata di peptidi modificati, rappresentano interventi importanti per costruire un modello di studio utile a comprendere i meccanismi alla base dell'attività biologica e, nel caso dei peptidi ad attività antimicrobica, anche a valutare la possibilità di aumentarne l'attività stessa. Identificazione di potenziali biomarcatori dal confronto dei profili proteici e peptidici tramite HPLC-MS di liquidi biologici in presenza e in assenza di determinate patologie. Analisi statistica dei dati ottenuti. (literal)
Obiettivi
  • Approfondire i meccanismi molecolari alla base delle difese e della fisiologia del cavo orale di mammiferi. Individuare nuove sostanze proteiche e peptidiche ad attività biologica da altri fluidi biologici. Studio di struttura-attività dei peptidi biologicamente attivi con particolare riguardo alle attività antimicrobiche Individuare nuovi marcatori diagnostici e prognostici. Valutare la biocompatibilità di nuovi materiali impiegati nel cavo orale attraverso uno studio approfondito delle interazioni tra biomateriale e cellule. (literal)
Stato dell'arte
  • Lo studio della composizione proteica salivare umana e soprattutto di altri mammiferi è attualmente lacunosa nonostante una vasta letteratura sull'argomento. Nell'uomo alcune proteine delle classi delle proteine ricche in prolina, istatine, staterine, defensine e cistatine sembrano svolgere ruoli multipli tra cui protezione del cavo orale da patogeni e omeostasi di ioni inorganici. L'approfondimento di queste tematiche può portare ad interessanti sviluppi culturali ed applicativi. Le conoscenze sui meccanismi biochimici che sono alla base dei fenomeni di tossicità indotta dai materiali odontoiatrici sono ancora parziali, quindi uno studio approfondito di tali meccanismi potrà portare a migliorare la biocompatibilità dei materiali attualmente in commercio. Pochissimi lavori in letteratura riportano lo studio del proteoma del liquido cefalorachidiano, di liquidi tumorali intracistici e/o tessuti tumorali in associazione ai tumori cerebrali infantili. Un numero limitatissimo di lavori riporta studi proteomici su tessuto cerebrale di topi transgenici modello di malattia neurodegenerativa in associazione alla dieta e alla supplementazione con potenziali nutraceutici. (literal)
Tecniche di indagine
  • - Valutazione del metabolismo cellulare attraverso colture cellulari, NMR, ossigrafia, HPLC, saggi enzimatici - Valutazione del differenziamento cellulare attraverso chemiluminescenza, saggi enzimatici, valutazione dell'espressione in PCR ed RT-PCR qualitativa e semi-quantitativa - Valutazione della citotossicità attraverso saggi per la valutazione dell'integrità di membrana, della funzionalità enzimatica e della proliferazione cellulare - Valutazione del bilanciamento redox della cellula tramite elettroforesi capillare, HPLC e saggi enzimatici - Studio del pattern proteico di fluidi salivari mediante separazione in HPLC e identificazione mediante HPLC-MS e MS/MS. - Identificazione di proteine mediante sequenza N-terminale (degradazione di Edman) - Tripsinizzazione di campioni proteici e peptidici e seguente analisi mediane LC-MS e MALDI-TOF per la loro identificazione - Elettroforesi bidimensionali - Trattamento con enzimi diversi (proteolitici, fosfatasi, glicolitici, transaminasi ecc.) per lo studio delle modifiche post-traduzionali dei peptidi in esame - Determinazione e caratterizzazione di metaboliti, amminoacidi,peptidi e proteine in fluidi biologici tramite CE-MS (literal)
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