Interattomica

Il laboratorio di interattomica si occupa dell’identificazione delle interazioni RNA-proteina e proteina-proteina all’interno di cellule di mammifero. Queste interazioni sono essenziali per mantenere la corretta omeostasi cellulare e la loro alterazione e’ connessa con numerose malattie umane, incluse malattie neurodegenerative e cancro. Grazie allo sviluppo di sempre piu’ sensibili approcci di RNA-sequencing e Proteomica è possibile oggi identificare gran parte delle interazioni che avvengono nella cellula, incluse interazioni transienti e fra molecole poco abbondanti. il laboratorio utilizza la tecnologia di Proximity Ligation basata sull’attivita’ di specifici enzimi derivati dai batteri che permettono di marcare e purificare sia le proteine che gli RNA presenti in prossimita’ (range < 20 nm) di una proteina di proprio interesse in cellule vive.

In particolare, grazie alla collaborazione attiva con il gruppo del Dr. Francesco Nicassio del Centro di Genomic Science dell’Istituto Italiano di Tecnologia (CGS@SEMM-IIT), il gruppo di Interattomica sta sviluppando degli approcci specifici per l’identificazione di RNA interagenti con varie RNA-binding proteins tramite Nanopore direct-RNA Sequencing.

TEMATICHE DI RICERCA

Identificazione delle proteine cellulari interagenti con l’RNA del SARS-CoV-2

Tramite l’approccio di RNA-Protein Interaction Detection coupled to Mass Spectrometry (RaPID-MS) (Ramanathan et al., 2017) abbiamo identificato le proteine che interagiscono con i primi e gli ultimi 1.5 Kb del genoma virale che sono le regioni piu’ strutturate e contenenti le regioni regolatorie quali il 5’ ed il 3’ UTR. Questo ci ha permesso di caratterizzare quelle proteine cellulari che interagiscono e potenzialmente regolano la replicazione del SARS-CoV-2 in cellule umane infettate.

Caratterizzazione degli RNA interagenti con specifiche proteine localizzate in diversi compartimenti cellulari tramite la tecnologia di proximity ligation APEX-Seq (Fazal et al., 2019; Padron et al., 2019)

Abbiamo selezionato specifiche proteine leganti l’RNA (RBP) che sono mutate e la cui localizzazione risulta alterata nelle malattie neurodegenerative umane. Nello specifico vogliamo studiare quali e come sono gli RNA legati dalle RBPs wild type rispetto alle loro forme mutate in cellule viventi.

Impatto dell'attività esercitata da specifici enzimi che modificano post-trascrizionalmente l’RNA e come la presenza delle modifiche post-trascrizionali regola l’interazione proteina-RNA in cellule vive

Siamo interessati in particolare allo studio delle pseudouridine sintasi (PUS) la cui attività trasforma l’uridina in pseudouridina. Questa modifica post-trascrizionale regola sia il folding dell’RNA modificato che il suo riconoscimento e legame da parte delle RBPs della cellula. Tramite la proximity ligation accoppiata al Nanopore direct-RNA sequencing vogliamo identificare gli RNA substrati delle diverse PUS e approfondire il ruolo biologico della pseudouridina nelle cellule umane.

Interattomica

TEMATICHE DI RICERCA

STAFF

Roberto Giambruno