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Barbara Zambelli

Professoressa associata

Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie

Settore scientifico disciplinare: CHIM/03 CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Didattica

Argomenti di tesi proposti dal docente.

E’ disponibili un posto per il tirocinio/preparazione della tesi a Bologna (via Fanin 40), sotto la supervisione della Dott.ssa Barbara Zambelli, ciascuno su uno dei quattro progetti sotto elencati. In aggiunta, due posti di tirocinio sono disponibili presso collaboratori esteri, come descritto.

1) Effetti di carcinogenicità del nichel: studi biochimico-strutturali sulle proteine coinvolte

(numero di posti disponibili 1, inizio attività Settembre 2022)

Il ruolo del nichel come cofattore in enzimi e fattori di patogenicità batterici è ben noto. Tuttavia, nell’uomo il ruolo di questo metallo, microelemento della dieta, è poco chiaro. A oggi, non si conoscono enzimi umani contenenti nichel, e si pensa che il ruolo del nichel per l’uomo sia correlato alla presenza di nichel-enzimi nel microbiota intestinale. Di contro, un eccesso di nichel può effetti negativi per l’uomo, quali l’induzione di carcinogenesi e l’allergia. Il progetto si propone di caratterizzare alcune proteine che legano nichel e che sono responsabili delle conseguenze negative di questo metallo sulla salute umana, per individuare nuovi target farmacologici per la cura e la prevenzione del tumore indotto da nichel. Le proteine d’interesse saranno prodotte per via ricombinante, purificate, e la loro struttura secondaria, terziaria e quaternaria sarà valutata con tecniche spettroscopiche e di scattering della luce. L’interazione delle proteine con partner specifici o cofattori sarà studiata con calorimetria.

Progetti di tesi presso collaboratori esteri:

Dr. Elisabetta MILEO Laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des Protéines (BIP), Marsiglia (Francia)

1 posti da marzo 2022

In cell EPR: a powerful approach to study proteins dynamics inside cells.

The interior of living cells is extremely concentrated and complex; in living cells, proteins function in an environment wherein they specifically interact with other proteins, nucleic acids, ligands and cofactors, and are subjected to an extreme “macromolecular crowding”. It is now appreciated that the biophysical properties of proteins inside cells are modulated by the “supercrowded”, heterogeneous cytoplasm.

In our laboratory we develop an innovative approach based on Site-Directed Spin Labeling (SDSL) combined with Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy to investigate and understand proteins structural dynamics at the molecular level inside cells.

The first step of the project will be the development of a protocol to deliver nitroxide-labeled proteins inside bacterial cells. Once the delivery of labelled protein inside cells optimized, in order to gain more insights on the influence of the cellular context on intermolecular binding events, the student will focus on the delivery of the protein of interest inside bacterial cell in which the partner protein has been overexpressed.

Lucie Bergdoll, CNRS, Marsiglia (Francia)

1 posto da Aprile 2022

Investigating the role of VDAC in mitochondria-mediated apoptosis

Apoptosis is the main form of programmed cell death occurring in multi-cellular organisms. It is a highly regulated process playing a role in numerous biological events, and a target for therapeutic treatment, such as cancer or neurodegenerative diseases. Apoptosis can occur via extrinsic or intrinsic pathways. The latter, also called mitochondria-mediated apoptosis, involves mitochondrial release of cytochrome c (cyt c) across the outer mitochondrial membrane (OMM). This key event irreversibly triggers the caspase cascade and leads to cell death. OMM permeation is tightly regulated by the Bcl2-family, in which pro-apoptotic proteins Bax, Bak and Bid are necessary to trigger cyt c release. Despite decades of research, the molecular mechanism behind OMM permeation remains unknown.

The Voltage-Dependent Anion Channel (VDAC) is the most abundant protein in the OMM. Numerous recent studies showed that interactions between pro-apoptotic Bax, Bid and VDAC are necessary to trigger cyt c release and propagate the apoptosis cascade(1-4). The characterization of the interaction between VDAC, Bid and Bax, the complex(es) composition, formation or regulation may well be critical pieces missing to understand the molecular mechanism of this key event of apoptosis.

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