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Laboratorio di Fisiologia Molecolare e Cellulare  

LabPerego

 

Linee di ricerca

La capacità delle cellule di percepire e rispondere a segnali chimici e meccanici è alla base dello sviluppo e del corretto funzionamento dei diversi organi. Il laboratorio è interessato i) a caratterizzare i meccanismi molecolari delle interazioni neuroni-cellule gliali nel sistema nervoso, e della comunicazione paracrina tra cellule endocrine del pancreas e ii) a valutarne le risposte cellulari. L’obiettivo finale è quello di applicare le informazioni ricavate da questi studi per lo sviluppo di approcci terapeutici per il trattamento di patologie del sistema nervoso centrale e malattie metaboliche. Le linee di ricerca attuali riguardano:

1) Regolazione dinamica di trasportatori per neurotrasmettitori. I trasportatori svolgono un ruolo chiave nel controllo del segnale sinaptico e nella corretta omeostasi dei processi cellulari nel sistema nervoso e in organi periferici. Siamo interessati a capire come questi trasportatori funzionano, quale ruolo hanno nei diversi processi fisiologici, e come la loro espressione/attività possa essere dinamicamente modificata in situazioni fisiologiche e in stati patologici.

2) Meccanismi molecolari della trasmissione sinaptica. Siamo interessati a caratterizzare il ruolo fisiologico di alcune proteine coinvolte nel traffico di vescicole sinaptiche e a valutare come le loro alterazioni possano contribuire allo sviluppo di patologie del sistema nervoso centrale.

3) Isole del Langerhans: le cellule b-pancreatiche, rilasciando l’ormone insulina, svolgono un ruolo essenziale nel mantenimento dell’omeostasi glucidica nell’organismo. Alterazioni nella loro attività o la loro distruzione sono alla base del diabete. Siamo interessati ad identificare i segnali ed i meccanismi molecolari che controllano la proliferazione, il differenziamento e l’attività di queste cellule in condizioni fisiologiche e a capire come queste vie di segnale possano essere modificate in stati patologici.  

 

Tecniche

Per raggiungere questi obiettivi, usiamo modelli cellulari e animali e applichiamo tecniche all’avanguardia, tra cui:

Tecniche di imaging. Marchiamo le cellule con proteine-GFP o con coloranti organici e utilizziamo:
- Imaging di ioni per valutare le variazioni ioniche indotte dall’attivazione di canali, recettori e trasportatori
- Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy (TIRFM), per seguire eventi che avvengono sulla membrana plasmatica o nel suo dintorno (processi di eso-endocitosi di proteine e vescicole, clustering di recettori, etc)
- Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) per seguire l’interazione dinamica tra proteine in tempo reale
- Microscopia confocale per seguire la distribuzione e il traffico delle proteine implicate nelle vie di segnale

Tecniche di Biologia molecolare: RT-PCR, mutagenesi sito-specifica, clonaggio per espressione funzionale.

Tecniche biochimiche: western blot, immunoprecipitazione, generazione, espressione e purificazione di protiene ricombinanti, esperimenti di cromatografia di affinità saggi di ELISA.

 

Selezione pubblicazioni

1. Perego C, Cairano ES, Ballabio M, Magnaghi V. (2012) Neurosteroid allopregnanolone regulates EAAC1-mediated glutamate uptake and triggers actin changes in Schwann cells. J Cell Physiol.227(4):1740-51.

2. Davalli AM, Perego C, Folli F. (2012) The potential role of- glutamate in the current diabetic epidemic. Acta Diabetol. 2012 Jan 5. DOI: 10.1007/s00592-011-0364-z

3. Perego C, Folli F, Okada T, Gunton G, Liew CW, Akiyama M, D’Amico A, Larosa S, Placidi C, Lupi R, Marchetti P, Sesti G, Hellerstein M, Perego L, Kulkarni RN. (2011) Altered Insulin Receptor Signalling and β-Cell Cycle Dynamics in Type 2 Diabetes Mellitus. PLoS One6(11):e28050.  

4. Di Cairano ES, Davalli AM, Perego L, Sala S, Sacchi VF, La Rosa S, Placidi C, Cappella C, Conti P, Centonze VE, Casiraghi F, Bertuzzi F, Folli F, and Perego C. (2011) The glial glutamate transporter 1 (GLT1) is expressed by pancreatic beta-cells and prevents glutamate-induced beta-cell death. J Biol Chem.286 (16):14007-18.

5. D’Amico A, Soragna A, Di Cairano E, Panzeri N, Anzai N, Sacchi VF and Perego C. (2010) The surface density of the glutamate transporter EAAC1 is controlled by interactions with PDZK1 and AP2 adaptor complexes. Traffic11(11):1455-70.

6. Guardado-Mendoza R, Davalli A, Chavez A, Hubbard G, Dick E, Majluf-Cruz A, Tene-Perez C, Goldschmidt L, Hart J, Perego C, Comuzzie A, Tejero M.E, Finzi G, Placidi C, La Rosa S, Capella C, Halff G, Gastaldelli A, DeFronzo R, Folli F. (2009) Islet Amyloidosis, Beta Cell Apoptosis and Alpha Cell Proliferation are Key Determinants of Islets’ of Langerhans Dysfunctional Remodeling and Hyperglycemia. Development of a Novel Predictive Model of Type 2 Diabetes Mellitus in the Baboon. Proc Natl Acad Sci USA106(33):13992-7.

7. Perego C, Lenardi C, Cassina V, Podestà A, D’Amico A, Gualandris D, Vinati S, Fiorentini F, Bongiorno G, Piseri P, Sacchi VF, Milani P. (2006) Adhesion and proliferation of fibroblasts on cluster-assembled nanostructured carbon films: the role of surface morphology. J.  Nanoscience and Nanotechnology. 6(12):3718-30. 

8. Perego C., Vanoni C., Massari S., Longhi R.and Pietrini G. (2000) Mammalian LIN-7 PDZ proteins associate with β-catenin at the cell-cell junctions of epithelia and neurons. EMBO J. 19: 3978-89.

9. Perego C., Vanoni C., Bossi M., Massari S., Basudev H., Longhi R., and Pietrini G. (2000) The GLT-1 and GLAST glutamate transporters are expressed on morphologically distinct astrocytes and regulated by neuronal activity in primary hippocampal cocultures. J. Neurochem.75: 1076-84.

10. Perego C, Vanoni C, Villa A, Longhi R, Kaech S.M, Frohli E, Hajnal  A, Kim S.K and Pietrini G. (1999) PDZ-mediated interactions retain the epithelial GABA transporter on the basolateral surface of polarized epithelial cells. EMBO J. 18: 2384-93.

 

Brevetti

Perego C, Di Cairano ES, Davalli A, Folli F. Methods and compositions for the diagnosis and treatment of diabetes” US Patent.

 
Links:
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