L'interesse scientifico è stato ed è tuttora focalizzato
sullo studio di proteine ad attività enzimatica sia per chiarirne
aspetti funzionali e strutturali, sia per valutarne le alterazioni
associate a patologie umane. Più in dettaglio, temi di ricerca
recenti hanno riguardato:
Indagini sullo stato chimico-fisico della membrana biologica e
relazione con caratteristiche cinetiche e strutturali degli enzimi
coinvolti nella fosforilazione ossidativa mitocondriale ed
in particolare del complesso ATP sintasi (F1F0-ATPasi),
contribuendo a definirne proprietà molecolari, funzionali e
regolatorie.
Studi dei meccanismi patogenici di alcune malattie mitocondriali
ereditarie quali la miopatia neurogena, atassia e retinite
pigmentosa (NARP), la sindrome ereditaria (materna) di
Leigh, la neuropatia ottica ereditaria di Leber (LHON).
Questi studi hanno rappresentato tra l'altro un paradigma per
analizzare la patofisiologia di processi più complessi quali si
ritrovano nell'invecchiamento, nelle malattie di Alzheimer
e di Huntington e nella neuropatia ottica autosomica
dominante (ADOA). L'obiettivo delle ricerche consiste nel
chiarire i meccanismi molecolari patogenici in cui le alterazioni
strutturali/funzionali dei mitocondri rivestono un ruolo
determinante.
Studi sui meccanismi d'azione di effettori endogeni ed
esogeni sulla funzionalità di alcuni complessi enzimatici
coinvolti nella fosforilazione ossidativa mitocondriale, incluso lo
studio della modulazione del complesso ATP sintasi ad opera
dell'inibitore proteico naturale IF1. Queste indagini consentono di
ottenere informazioni tra l'altro sui danni prodotti da ipossia e da ischemia e riperfusione su organi e tessuti,
informazioni di potenziale interesse sia per la prevenzione sia per
la predisposizione di approcci terapeutici (ad es. nell'infarto del
miocardio e nella preservazione di organi per trapianto). Lo studio del metabolismo energetico nei tumori in normossia ed in ipossia, attualmnte in fase di approfondimento, potrà fornire indicazioni su nuovi approcci terapeutici, come gia' osservato in linee cellulari trasformate con mutazioni
della proteina k-ras in cui si è evidenziato uno shift metabolico caratterizzato da ridotta fosforilazione ossidativa dovuta a deficit di attività delle NADH-CoQ ossidoriduttasi ed incremento del flusso glicolitico (effetto Warburg). Ulteriori studi sono volti a chiarire come l'inibitore endogeno dell'ATP sintasi favorisca la tumorigenesi e la resistenza ai farmaci.
Proteina Beta amiloide e ipossia quali fattori sinergici
nell'alterazione funzionale delle cellule ad alto consumo
energetico: studio di un modello innovativo delle disfunzioni
cellulari tipiche della malattia di Alzheimer. Analoghe ricerche sono condotte su mitocondri isolati per valutare il danno prodotto da aggregati di desmina sulla funzionalità dei cardiomiociti.
