La ricerca si concentra sui meccanismi molecolari attraverso cui metalli e disordine strutturale delle proteine regolano funzione, interazioni e processi cellulari, con particolare attenzione alle implicazioni per la salute umana.
- Nichel, proteine intrinsecamente disordinate e carcinogenesi. Un ambito centrale della ricerca riguarda lo studio dei meccanismi molecolari che collegano l’esposizione a composti del nichel alla carcinogenesi polmonare. L’obiettivo è comprendere come il nichel interferisca con proteine e processi cellulari coinvolti nella risposta allo stress e nella progressione tumorale, per identificare nuovi possibili bersagli di intervento biomedico. In questo ambito, particolare attenzione è dedicata a NDRG1, una proteina coinvolta nella progressione tumorale e caratterizzata da una regione intrinsecamente disordinata. Ne vengono studiate le proprietà strutturali, le interazioni molecolari e la modulazione da parte dei metalli. NDRG1 rappresenta inoltre un modello per comprendere il ruolo delle regioni intrinsecamente disordinate nei processi patologici e per esplorare nuove strategie di modulazione farmacologica di queste regioni.
- Omeostasi dei metalli e maturazione delle metalloproteine. Un secondo ambito di ricerca riguarda i meccanismi molecolari che regolano l’omeostasi dei metalli di transizione, con particolare attenzione al nichel. Gli studi sono rivolti ai processi che controllano riconoscimento, trasporto, distribuzione e incorporazione selettiva dei metalli nelle proteine. Un sistema modello è rappresentato dalla maturazione dell’ureasi, metalloenzima contenente nichel, che richiede una rete di proteine accessorie responsabili dell’acquisizione e dell’inserimento del metallo nel sito attivo. Lo studio strutturale e funzionale di queste proteine permette di chiarire i principi molecolari che garantiscono selettività ed efficienza nella metallazione delle proteine. Questi temi vengono studiati in sistemi sia procariotici sia eucariotici, con l’obiettivo generale di comprendere come l’alterazione dell’omeostasi dei metalli e delle interazioni metallo-proteina contribuisca a processi patologici e possa offrire nuove strategie di cura.
