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FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI

FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Magistrale in Biologia e Tecnologie Cellulari. Caratterizzazione Strutturale e Conformazionale delle Isoforme Citosolica e Mitocondriale della Serina Idrossimetiltrasferasi. Candidato: Alessandra Cicalini Relatore:

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Presentation Transcript

  1. FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Magistrale in Biologia e Tecnologie Cellulari Caratterizzazione Strutturale e Conformazionale delle Isoforme Citosolica e Mitocondriale della Serina Idrossimetiltrasferasi Candidato: Alessandra Cicalini Relatore: Roberto Contestabile A/ A 2013/2014

  2. La Serina idrossimetiltrasferasi (SHMT) Pagina 2

  3. La Serina idrossimetiltrasferasi (SHMT) Piridossale 5’-fosfato (aldimmina interna) Pagina 2

  4. Reazione fisiologica catalizzata dalla SHMT Pagina 3

  5. La SHMT nel metabolismo cellulare Pagina 4

  6. La SHMT nel metabolismo cellulare Pagina 4

  7. La SHMT nel metabolismo delle cellule tumorali Riprogrammazione metabolica delle cellule tumorali La SHMT si colloca nel punto di convergenza di due vie metaboliche chiave per lo sviluppo delle cellule tumorali. Pagina 5

  8. SHMT La SHMT e la terapia antitumorale Pagina 6

  9. Caratterizzazione delle isoforme citosolica e mitocondriale della SHMT allo scopo di evidenziare le differenze significative tra i due isoenzimi. Scopo della ricerca Qual’é il ruolo ed il contributo di ciascuna delle isoforme della SHMT nella riprogrammazione metabolica delle cellule tumorali? Pagina 7

  10. SHMT: L-serina + THF Glicina + 5,10-CH2-THF + H2O Mtd: N-5,10-CH2-THF + NADP+ N-5,10-CH–THF + NADPH µM [THF] mM [LSer] Le isoforme della SHMT umana possiedono proprietà catalitiche simili hSHMT1 Saggio enzimatico accoppiato hSHMT2 Pagina 8

  11. Le isoforme della SHMT umana hanno simile affinità per il PLP Pagina 9

  12. l’Olo- e l’apo-SHMT2 hanno diversa struttura quaternaria Holo-SHMT2 Apo-SHMT2 Pagina 10

  13. I dimeri obbligati dell’olo- e dell’apo-SHMT2 hanno diversa conformazione Pagina 11

  14. l’Olo- e l’apo-SHMT2 hanno diversa struttura quaternaria Holo-SHMT2 Pagina 12

  15. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Pagina 13

  16. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Pagina 13

  17. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Pagina 13

  18. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Pagina 13

  19. Sequenzialità dei siti di taglio su apo-SHMT2 Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Pagina 13

  20. (K273-K281) Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Siti di taglio su SHMT2 Cut 1 Cut 2 Cut 2 Pagina 14

  21. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Sito di taglio su SHMT1 Allineamento sequenze amminoacidiche SHMT1 e SHMT2 Pagina 15

  22. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Proteolisi limitata Olo- ed Apo-SHMT1 entrambe terameriche Olo-SHMT2 teramerica Apo-SHMT2 dimerica Pagina 16

  23. Il legame del PLP determina la tetramerizzazione della forma mitocondriale Cromatografia per esclusione molecolare (SEC) Pagina 17

  24. Gli isoenzimi della SHMT hanno una diversa stabilità Saggio di denaturazione termica Apo-SHMT2 Olo-SHMT2 Apo-SHMT1 Olo-SHMT1 La struttura tetramerica dell’isoforma citosolica è più stabile rispetto a quella dell’isoforma mitocondriale Pagina 18

  25. Gli isoenzimi della SHMT hanno una diversa conformazione Modello dell’equilibrio conformazionale per l’isoforma mitocondriale Pagina 19

  26. Le isoforme della SHMT umana hanno un panorama conformazionale, in risposta alla disponibilità del PLP, estremamente differente. • Si ipotizza una regolazione diversa per le due isoforme attuata sia dalla disponibilità del PLP che da modifiche post traduzionali. • Altamente probabile un contributo diverso di ciascuna isoforma al metabolismo cellulare e quindi alla trasformazione tumorale. • Prospettive future di indagine e costruzione di un agente chemioterapico estremamente selettivo. Conclusioni Pagina 20

  27. Ringraziamenti: Si ringraziano tutti i partecipanti al progetto AIRC Francesca Cutruzzolà, Alessandro Paiardini, Roberto Contestabile, Martino L Di Salvo, Serena Rinaldo, Giorgio Giardina ED IL LABORATORIO 305: Alessio Fiascarelli ed Alessia Parrone

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