Il riconoscimento molecolare nelle interazioni proteina-ligando, proteina-proteina e proteina superficie: sviluppo di approcci sperimentali e computazionali integrati per lo studio di sistemi di interesse farmaceutico

Questo progetto di ricerca viene presentato in collaborazione da 9 gruppi provenienti da 8 diverse Università. La ragione che induce a riunire un così alto numero di ricercatori risiede nel fatto che, unendo la loro esperienza in diversi settori, è possibile intraprendere un approccio qualitativamente diverso e la problematica dei processi di riconoscimento molecolare può essere affrontata con maggiore successo da tutti i gruppi coinvolti.
Tecniche quali la microscopia a forza atomica, la cristallografia ai raggi X, la risonanza magnetica nucleare (NMR), la spettrometria di massa, l’elettroforesi non convenzionale e il sequenziamento degli amino acidi saranno utilizzate per caratterizzare a livello molecolare e nel modo più dettagliato possibile una serie di proteine di interesse farmaceutico. Particolare rilevanza sarà data anche allo sviluppo di nuovi metodi computazionali che saranno applicati ai sistemi studiati sperimentalmente nei nostri laboratori. Le molecole da noi scelte sono state selezionate perché potenziali bersagli nella progettazione di nuovi farmaci. Così facendo, si intende lavorare per costruire una consolidata base scientifica che possa essere il punto di partenza nello sviluppo di nuovi composti di interesse farmaceutico. Un ragionevole numero di proteine differenti sarà oggetto di studio dal punto di vista strutturale da parte del più grande numero possibile dei 9 gruppi di ricerca (Unità operative). Riceverà anche molta attenzione lo studio delle loro interazioni con ligandi naturali e non; infine saranno sviluppati programmi per predire in silico il loro comportamento in diverse condizioni. Le proteine oggetto di studio possono essere classificate in quattro gruppi:

1. proteine che legano molecole idrofobiche;
2. proteine con attività antineoplastica;
3. proteine transmembrana;
4. proteine che legano FAD.

La loro importanza farmaceutica appare in molti casi ovvia e comunque sempre evidente. Noi ci aspettiamo che il risultato di questa collaborazione produca significativi passi avanti nella comprensione del loro comportamento.

Durante il periodo di finanziamento triennale, l'unità di Verona intende concentrarsi sui seguenti problemi strutturali:

1. studi di diffrazione di raggi X su proteine che legano molecole idrofobiche;
2. studi di diffrazione di raggi X su lectine con importanti proprietà farmaceutiche isolate da funghi commestibili;
3. studi di diffrazione di raggi X delle insulin like growh factor binding proteins e dei loro complessi con l’ insulin like growth factor;
4. calcoli dell' energia libera di legame e di folding mediante il metodo ibrido meccanica molecolare/Poisson-Boltzmann area di superficie accessibile al solvente (MM/PBSA).