Obiettivi di ricerca

Il laboratorio di Biochimica e Biofisica Computazionale si occupa dello studio della struttura delle proteine attraverso bioinformatica e biochimica strutturale. I metodi impiegati consistono in modeling molecolare, docking molecolare e dinamica molecolare di proteine con funzioni di trasporto, enzimatica o di trasduzione del segnale. 

La gran parte dei progetti in corso hanno ad argomento complessi assiemi molecolari, che comprendono componenti diverse glicani e lipidi e una o più proteine. Questo è ad esempio il caso di LCAT, una proteina coinvolta nel metabolismo lipidico, con l’enzima legato ad apolipoproteina A-I e fosfolipidi nella forma di HDL discoidali; di rabfilina3a ed alfa-sinucleina nella loro interazione entro le sinapsi neuronali; del dominio Fc di una immunoglobulina e dei suoi diversi modi di glicosilazione. Le proteine vengono analizzate sia nella loro sequenza canonica sia in presenza di mutazioni connesse a patologie, come la deficienza di LCAT o la malattia di Parkinson.

Applicando gli stessi approcci alla tossicologia invece che alla patologia e alla farmacologia, si sta anche compiendo una vasta azione di screening sulle interazioni tra vari bersagli proteici e numerose sostanze con possibile attività di interferenti endocrini o di teratogeni.

Grazie a queste linee di ricerca, i componenti del laboratorio sono divenuti titolari di brevetti o domande di brevetto nazionali, europee e internazionali per molecole che modulano l'attività delle proteine studiate.

 

Tecniche

Modeling molecolare, per definire la struttura 3D di proteine per le quali non siano disponibili dati sperimentali
Docking molecolare, per predire e valutare interazioni proteina-proteina o proteina-ligando
Dinamica molecolare, per studiare il comportamento di proteine nel loro intorno biologico
Mutagenesi in silico, per valutare l’impatto di sostituzioni di aminoacidi su struttura e funzione
High-throughput screening in silico, per cercare con la massima efficienza possibili ligandi per trasportatori, canali, recettori ed enzimi, con implicazioni mediche o tecniche

 

Collaborazioni

Maria Pia Abbracchio, Università di Milano
Albert Braeuning, German Federal Institute for Risk Assessment, Berlin (Germania)
Roberta Brambilla, The Miami Project To Cure Paralysis, Miami (USA)
Laura Calabresi, Centro Grossi Paoletti, Università di Milano
Paolo Ciana, Università di Milano
Raffaella Chiaramonte, Università di Milano
Elena Chiricozzi, Università di Milano
Alberto Corsini, Università di Milano
Fabrizio Gardoni, Università di Milano
Monica Di Luca, Università di Milano
Stefania Iametti, Università di Milano
Cesare Indiveri, Università della Calabria, Cosenza
Marina Marinovich, Università di Milano
Elena Menegola, Università di Milano
Ingrid Miller, Institut für Medizinische Biochemie, Vienna (Austria)
Paola Minghetti, Università di Milano
Francesco Molinari, Università di Milano
Angelo Moretto, Università di Milano
Andrea Pinto, Università di Milano
Diego Romano, Università di Milano
Mariafrancesca Scalise, Università della Calabria, Cosenza
Maria Letizia Trincavelli, Università di Pisa

 

Selezione pubblicazioni

Propiconazole is an activator of AHR and causes concentration additive effects with an established AHR ligand. Arch Toxicol. 2018 Dec;92(12):3471-3486. doi: 10.1007/s00204-018-2321-x. Epub 2018 Oct 6.

In silico description of LAT1 transport mechanism at an atomistic level. Front Chem. 2018 Aug 24;6:350. doi: 10.3389/fchem.2018.00350. eCollection 2018.

Role of the GM1 ganglioside oligosaccharide portion in the TrkA-dependent neurite sprouting in neuroblastoma cells. J Neurochem. 2017 Dec;143(6):645-659. doi: 10.1111/jnc.14146. Epub 2017 Sep 13.

A promiscuous recognition mechanism between GPR17 and SDF-1: Molecular insights. Cell Signal. 2016 Jun;28(6):631-42. doi: 10.1016/j.cellsig.2016.03.001. Epub 2016 Mar 10.

A computational approach to evaluate the androgenic affinity of iprodione, procymidone, vinclozolin and their metabolites. PLoS One. 2014 Aug 11;9(8):e104822. doi: 10.1371/journal.pone.0104822. eCollection 2014.