Caratterizzazione di proteine di superficie in microrganismi patogeni per lo sviluppo di nuovi vaccini o farmaci antibatterici e antimicotici
Progetto Introduzione
La parete cellulare di microrganismi patogeni, sia procariotici che eucariotici, è essenziale per la vita delle cellule e media le interazioni con l'ambiente e ospite-patogeno. A fronte di un aumento dell’incidenza delle infezioni microbiche e del diffondersi di forme di resistenza agli attuali chemioterapici, è emersa l’esigenza di sviluppare nuovi antibiotici o antimicotici e vaccini per l’immunoterapia attiva. I componenti della parete, o gli enzimi richiesti per la sua formazione, sono ottimi candidati per identificare nuovi bersagli.
Obiettivi e descrizione del progetto
Le nostre ricerche si focalizzeranno sui componenti superficiali della parete cellulare di importanti microrganismi patogeni quali i batteri Pseudomonas aeruginosa e Mycobacterium tuberculosis, e il lievito dimorfico Candida albicans. P. aeruginosa è il quarto patogeno causa di infezioni in vari distretti corporei in ambito nosocomiale ed è noto soprattutto per le infezioni polmonari che riducono fortemente la speranza di vita in pazienti affetti da fibrosi cistica. Mycobacterium tuberculosis è responsabile della tubercolosi nell'uomo. C. albicans è il piu’ comune patogeno fungino rilevabile in infezioni nosocomiali del torrente circolatorio, spesso associate a colonizzazione di impianti protesici o cateteri endovascolari. Benché C. albicans sia un comune commensale delle mucose umane, a seguito di gravi compromissioni delle difese immunitarie dell’ospite o di danni agli epiteli si converte in patogeno e, grazie alla crescita in forma ifale, aderisce e penetra la barriera delle cellule epiteliali.
L’obiettivo di questo progetto è l’identificazione di proteine di superficie mediante trattamenti di “shaving” con proteasi di cellule intatte e analisi tramite spettrometria di massa dei peptidi rilasciati. Le proteine identificate saranno caratterizzate attraverso una combinazione di approcci di tipo genetico, biochimico e di biologia strutturale. Si porrà particolare enfasi su proteine bersaglio che sono già oggetto di studio nei laboratori proponenti come una transglutaminasi di P. aeruginosa, potenzialmente coinvolta nella biosintesi di componenti della parete cellulare batterica, e gli enzimi extracellulari Gas/Phr di C.albicans che svolgono un ruolo essenziale nel rimodellamento dei glucani della parete fungina. Al riguardo abbiamo recentemente contribuito all’identificazione delle glicoproteine Gas/Phr quali ottimi antigeni utilizzabili per la messa a punto di kit diagnostici (1). I risultati attesi da questo progetto sono liste di candidati per lo sviluppo di vaccini contro questi tre importanti patogeni e la caratterizzazione strutturale di nuovi bersagli di superficie per antibiotici e antimicotici.
1. J. Arroyo, J. Sarfati, E. Ragni, M. Guillen, J.M. Rodriguez-Peña, L. Popolo and J.P. Latgé
“The GPI-anchored Gas and Crh families are fungal antigens”
Yeast, 24 (4): 289-296 (2007)