Colloquio Interdisciplinare sulla Biologia Silvia Morante

Colloquio Interdisciplinare sulla Biologia
Seminario
Il giorno 2 marzo 2016, alle ore 14:30, in aula 20 (Scienze)
“I metalli e le malattie neurodegenerative
Un rapporto sinergico tra esperimento e simulazioni numeriche”
Silvia Morante
Dipartimento di Fisica)
Abstract
Lo sviluppo di tecniche sperimentali sempre più potenti, associato all’evoluzione degli algoritmi e alla
crescita di potenza delle nuove piattaforme parallele di calcolo, ha aperto la strada all’uso sinergico e
complementare di tecniche sperimentali e numeriche nello studio di sistemi di interesse biologico con
risultati solo fino a qualche tempo fa impensabili.
Nel mio seminario cercherò di mettere in luce la forza e le potenzialità di questa “collaborazione”
illustrando un caso di rilevante importanza medico-biologica: il ruolo giocato dai metalli nello sviluppo
delle malattie neurodegenerative (anche dette Protein Conformational Diseases, PCDs) cui appartengono
anche l’Alzheimer (AD) e il morbo della “mucca pazza”.
La caratteristica distintiva delle PCDs è il processo di misfolding e successiva aggregazione che la
proteina coinvolta subisce. Nell’AD la proteina che subisce il misfolding è in realtà un peptide (Abpeptide) lungo 40 (o 42) amino acidi. Il peptide Ab è in grado di legare metalli, in particolare ioni Cu(II) e
Zn(II) il cui ruolo, nello sviluppo della patologia, non è stato ancora completamente chiarito.
Il coinvolgimento dei metalli rende preziosa una tecnica molto potente che utilizza l’assorbimento della
luce prodotta dai sincrotroni nella regione dei raggi-X, XAS, che permette di determinare con risoluzione
atomica la struttura del peptide nell’intorno del metallo legato.
Mostrerò come la XAS, con il supporto di simulazioni classiche e ab-initio, abbia permesso in alcuni
significativi casi, di costruire un modello strutturale del complesso Ab-peptide-metallo compatibile con i
dati sperimentali e con le informazioni biologiche disponibili.