Un nuovo enzima implicato nella replicazione del DNA mitocondriale e potenzialmente in malattie genetiche a base mitocondriale
- 3 Anni 2001/2004
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I mitocondri sono organelli cellulari, fondamentali per la produzione dell’energia necessaria per le varie attività e per controllare il meccanismo della morte cellulare: anomalie dei mitocondri sono alla base di svariate patologie umane. Sono dotati di un proprio Dna che, pur replicandosi in modo indipendente da quello nucleare, utilizza gli stessi quattro diversi “mattoncini”, o nucleotidi, necessari per assemblare il filamento di acido nucleico. All’interno della cellula esistono degli enzimi che controllano in maniera molto fine le quantità dei diversi nucleotidi, bilanciandone sintesi e degradazione. Uno sbilanciamento in questo sistema può avere ricadute negative sula salute della cellula.
Recentemente abbiamo scoperto un enzima degradativo (dNT-2) deputato proprio alla degradazione dei nucleotidi all'interno dei mitocondri: abbiamo ragione di pensare che questa proteina sia importante per evitare l’insorgenza di mutazioni nel genoma mitocondriale e, di conseguenza, di alcune malattie correlate. Inoltre, il gene che codifica per la dNT-2 umana si trova sul cromosoma 17, nella regione che risulta persa nei pazienti affetti dalla sindrome di Smith Magenis, caratterizzata da ritardo dello sviluppo e disturbi del comportamento. La delezione riguarda una decina di geni noti, ma non si sa se uno di essi sia il responsabile principale del quadro clinico. Nel progetto intendiamo quindi verificare se il gene dNT-2 sia effettivamente associato a questa sindrome, con l’ausilio di modelli cellulari e animali.
Pubblicazioni Scientifiche
- 2002 GENE
Mouse cytosolic and mitochondrial deoxyribonucleotidases: cDNA cloning of the mitochondrial enzyme, gene structures, chromosomal mapping and comparison with the human orthologs
- 2004 MOLECULAR PHARMACOLOGY
Crystal structures of the mitochondrial deoxyribonucleotidase in complex with two specific inhibitors
- 2003 PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AME
Origins of mitochondrial thymidine triphosphate: Dynamic relations to cytosolic pools
- 2005 JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
Mitochondrial deoxynucleotide pools in quiescent fibroblasts - A possible model for mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy (MNGIE)
- 2003 BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY
Cytosolic and mitochondrial deoxyribonucleotidases: activity with substrate analogs, inhibitors and implications for therapy
- 2002 BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
5 '-nucleotidases: specific assays for five different enzymes in cell extracts
- 2002 NATURE STRUCTURAL BIOLOGY
Crystal structure of a human mitochondrial deoxyribonucleotidase
- 2002 JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
Human mitochondrial 5 '-deoxyribonucleotidase - Overproduction in cultured cells and functional aspects
- 2003 JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
Mammalian 5 '-nucleotidases
- 2005 STRUCTURE
Structural basis for substrate specificity of the human mitochondrial deoxyribonucleotidase
- 2004 JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
Mitochondrial deoxyribonucleotides, pool sizes, synthesis, and regulation