L'atassia spinocerebellare di tipo 3 (Sca3) è una delle 9 malattie da "polyQ" descritte fino ad oggi. Alla base di queste patologie neurodegenerative si ha la presenza di proteine contenenti una sequenza ininterrotta di residui di glutammina la cui lunghezza varia nelle forme patologiche. Il misfolding di tali molecole determina la formazione di aggregati fibrillari di tipo amiloide che sono uno dei segni distintivi del disordine neurodegenerativo. Nonostante Sca3 sia una malattia piuttosto rara, è considerata un buon modello per lo studio delle malattie "polyQ" e anche di numerose patologie di carattere neurodegenerativo in quanto la proteina atassina 3 (AT-3) implicata è la più piccola tra le diverse proteine la cui alterazione causa processi neurodegenerativi. Da un punto di vista strutturale AT-3 presenta un dominio globulare N-terminale chiamato Josephin domain seguito da una regione C-terminale più flessibile e meno strutturata. La sua funzione è ancora sconosciuta ma recentemente si è evidenziata la presenza di una triade catalitica di amminoacidi analoga a quella presente nelle serino-proteasi e, successivamente, si è dimostrato che AT-3 è una idrolasi dell'ubiquitina che media la degradazione proteica nel proteasoma. L'analisi bioinformatica della struttura primaria ha anche rivelato la presenza di 6 possibili siti di fosforilazione della protein chinasi CK2. Inoltre esperimenti in vitro condotti su cellule transfettate e sulla proteina ricombinante hanno dimostrato che AT-3 è effettivamente fosforilata da CK2. E' risaputo che la fosforilazione gioca un ruolo chiave nella formazione di fibre amiloidi in molte malattie neurodegenerative tra cui l'Alzheimer, pertanto caratterizzare in dettaglio i siti di fosforilazione di AT-3 in vitro ed in vivo ed il loro ruolo sulla stabilità della proteina è di notevole interesse per chiarirne il ruolo fisiologico e la patogenesi di Sca3 e, più in generale, dei processi alla base di molte malattie neurodegenerative. L'obiettivo che questo progetto si prefigge è quello di identificare i siti fosforilati da CK2 mediante un approccio proteomico. In particolare, inizialmente gli esperimenti saranno condotti sulla atassina-3 murina il cui cDNA è già stato clonato ed espresso. La proteina ricombinante sarà forsforilata in vitro da CK2 ed i siti di fosforilazione saranno identificati in seguito a proteolisi e analisi di spettrometria di massa. Successivamente si condurranno esperimenti di site-directed mutagenesis di ogni singolo sito identificato e si caratterizzerà la proteina corrispondente per chiarire il ruolo giocato dalla fosforilazione nel processo di folding-unfolding e nella formazione di fibrille.