È noto che l'ubiquitinazione di recettori di membrana rappresenta un segnale chiave, regolativo, per il processo di trasporto ai lisosomi e quindi la loro degradazione. Dati recenti suggeriscono che la monoubiquitinazione sia in grado di generare, in maniera simile alla fosforilazione, una rete di interazioni proteina-proteina all'interno della cellula, necessaria per la propagazione del segnale a valle. Poco si sa sull'ubiquitinazione di adattatori/trasduttori citoplasmatici del segnale, ancora meno sugli enzimi ubiquitinasi e deubiquitinasi coinvolti nella cascata del segnale indotta da EGF.La loro identificazione è importante in quanto numerose evidenze suggeriscono l'esistenza di meccanismi alternativi o additivi alla mutazione genetica in grado di influenzare profondamente la percezione di tali segnali, e di contribuire perciò alla progressione neoplastica. L'obiettivo di questo progetto è quello di esplorare l'importanza dell'ubiquitinazione nel regolare il traffico intracellulare e la traduzione del segnale indotta da EGF. Quattro elementi saranno oggetto di indagine:
1. ubiquitinazione del recettore nel processo di endocitosi
Caratterizzeremo in dettaglio la via clatrina-indipendente responsabile dell'internalizzazione di EGFR ubiquitinato.
2. ubiquitinazione indotta e regolata dai segnali
L'attivazione dell'EGFR è in grado di indurre la monoubiquitinazione di diverse proteine accessorie nel processo di endocitosi, come eps15. Abbiamo intenzione di capire il meccanismo con cui il segnale che parte dal recettore attivato viene trasmesso al macchinario coinvolto nella monoubiquitinazione di tali proteine.
3. ubiquitinazione e trasduttori/adattatori intracellulari
È stato dimostrato che la monoubiquitinazione può regolare la localizzazione delle proteine, la loro attività e l'interazione con le altre proteine. Intendiamo chiarire quale sia la sua funzione nel caso delle proteine eps15, epsins (adattatori di EGFR).
4. deubiquitinasi nell'EGFR pathway
È ipotizzabile pensare che queste proteasi giochino un ruolo critico nei processi regolati da EGFR. Proponiamo di isolare tramite uno screening per loss-of-function quali DUB sono importanti per la regolazione del pathway.
Questa ricerca si inserisce in un settore di grande interesse e di grande attualità sia per la ricerca di base che per quella applicata alla patologia, data la centralità dei segnali EGF in numerosi eventi biologici, sia fisiologici che patologici. Gli obbiettivi proposti hanno una duplice finalità: da un lato, la comprensione della rete di segnale basata sull'ubiquitina nei meccanismi di sorting/degradazione dei recettori e nella traduzione del segnale.Dall'altro lato, l'utilizzo di queste nozioni per individuare nuovi bersagli terapeutici (DUBs) e quindi lo sviluppo di nuove molecole inibitorie in grado di modulare i livelli dei recettori o la loro attività. L' efficacia di questo approccio terapeutico è dimostrato da farmaci quali il Trastuzumab ora in clinical trials.