Semi-sintesi e studi strutturali di Tau ubiquitinata

Data inizio
1 ottobre 2016
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Biotecnologie
Responsabili (o referenti locali)
D'Onofrio Mariapina

L’accumulo di Tau, una proteina che lega i microtubuli, in “tangles” neurofibrillari intracellulari, è un importante segno distintivo della malattia di Alzheimer (AD).
In vivo Tau è modificata chimicamente con diverse modifiche post-traduzionali, molte associate con il suo stato patologico fibrillare (i “paired helical filaments PHFs”).
Oltre alla fosforilazione, Tau estratta da PHFs presenta modifiche sulle lisine (K) 254, 311 e 353 con catene di poliubiquitina (polyUb) collegate su K6, K11 e K48. Dato che queste modifiche si trovano nel dominio di interazione con i microtubuli, che comprende anche la regione di Tau coinvolta nella formazione di fibrille, ed è stato recentemente dimostrato che le polyUb possono formare fibrille, ci aspettiamo che la poliubiquitinazione abbia un notevole impatto sulle funzioni di Tau e sulla sua aggregazione, con effetti sullo sviluppo dell’AD. In questo contesto il progetto mira a definire l'effetto della poliubiquitinazione sulle proprietà strutturali di Tau e sulla sua aggregazione in fibrille. Gli studi previsti richiedono un metodo che permetta di ottenere un’elevata quantità di Tau omogeneamente modificata tramite un legame isopeptidico regiospecifico con polyUb di composizione e lunghezza definita. A quanto ci risulta, non ci sono informazioni strutturali su Tau poliubiquitinata (polyUb-Tau). Per ottenere polyUb-Tau sfrutteremo un metodo innovativo che combina un protocollo di semi-sintesi con la tecnologia di espansione del codice genetico per legare covalentemente il C-terminale di una polyUb su lisine specifiche di Tau. Poi, con tecniche NMR avanzate e studi biofisici miriamo a fornire informazioni dettagliate sul meccanismo di aggregazione della polyUb-Tau. Lo studio degli effetti della poliubiquitinazione sulla struttura e aggregazione di Tau può rivelare cambiamenti strutturali che compromettono la degradazione proteasoma-dipendente di specie ubiquitinate di Tau, aprendo così nuove prospettive per la ricerca medica

Partecipanti al progetto

Attività

Strutture