Proteine modificate post-traduzionalmente da transglutaminasi durante la morte cellulare programmata

Le conoscenze sulla PCD nelle piante sono molto meno avanzate di quelle acquisite negli organismi animali. Frequentemente, la morte programmata nelle piante rappresenta lo stadio terminale del differenziamento. Nel caso dei fiori la fecondazione può determinare la senescenza e l’abscissione dei petali oppure questi eventi possono essere programmati indipendentemente. Uno dei fattori rilevanti nell’apoptosi delle cellule animali è risultata essere la modificazione post-traduzionale delle proteine e in particolare quella catalizzata dalle transglutaminasi, la cui presenza e l’attività sono state riscontrate in diversi tessuti in apoptosi. L’enzima catalizza la coniugazione di lisina o ammine primarie a glutamine. Con le poliamine si possono formare derivati mono- e bis –sostituiti dando origine a ponti inter- od intra-proteici a significato strutturale. La conformazione dei substrati può esserne modificata e si possono formare generate reti sopramolecolari. Le poliamine alifatiche libere hanno un ruolo ben stabilito nella stimolazione della divisione cellulare, dello sviluppo e nel dilazionare la senescenza Si intende determinare quali siano le proteine, coinvolte nei fenomeni di morte cellulare programmata, modificate post-traduzionalmente, applicando nuove tecnologie informatiche e morfo-funzionali. Si studieranno gli effetti di tali modificazioni sui metabolismi cellulari La ricerca è volta a determinare il ruolo della transglutaminasi nelle cellule dei petali di Nicotiana durante la senescenza e la PCD. A tal fine applicando approcci di tipo bio-informatico e morfo-funzionale si intende approfondire l’analisi sia degli enzimi che dei loro substrati proteici. Gli obbiettivi sono quelli di: (1) purificare la transglutaminasi vegetale; (II) microsequenziare l’enzima; (III) produrre un modello strutturale della proteina e compararlo con quello di TGasi note; (IV) comparare le funzioni dell’enzima vegetale con la TGasi di Nematode, con cui vi sono indizi che condivida sequenze omologhe, e con quelle di mammifero con cui sembra invece che non ci siano omologie di sequenza; (V) valutare se l’enzima ha attività deamidasica; (VI e VII) studiare la localizzazione, in relazione a senescenza e PCD, dell’enzima e dei substrati e studiare le modificazioni di proteine: (VIII) citoscheletriche, (IX) di parete (X) plastidiali. Un altro obbiettivo con scopi applicativi consiste nel comprendere il meccanismo molecolare di “ringiovanimento” della spermina su fiori recisi o altri prodotti freschi.