Il mio laboratorio si interessa di fisiologia presinaptica, concentrandosi sui meccanismi che regolano lo sviluppo e l'invecchiamento neuronale.

Le proteine sono componenti cellulari essenziali. La loro produzione e degradazione (il loro turnover) pone una serie di sfide complesse ai sistemi biologici.

Quali sono i meccanismi che regolano il turnover delle proteine nel cervello? Esistono principi generali alla base di questo complesso equilibrio?

Attualmente il mio laboratorio sta sviluppando tecnologie che contribuiranno a rispondere a queste domande. L’obiettivo generale è quello di chiarire i principi molecolari alla base del turnover proteico nel cervello, con particolare attenzione allo sviluppo e all'invecchiamento dei neuroni. Stiamo lavorando ad una serie di tecniche di labelling, tra cui tecnologie di microscopia e spettrometria di massa, per valutare la stabilità e la sostituzione delle proteine in vitro e in vivo in diversi sistemi modello.

In precedenza abbiamo ottimizzato tecniche di pulse labelling in vivo e le abbiamo associate alla modelling matematico per studiare il turnover delle proteine cerebrali (Fornasiero et al.; 2018). Siamo interessati ai meccanismi di regolazione complessiva alla base della regolazione del turnover delle proteine e abbiamo trovato un interessante legame tra l'uso dei nucleotidi wobble e la stabilità delle proteine (Mandad et al.; 2018). Più in generale, siamo interessati agli aspetti molecolari che regolano il riciclo delle vescicole sinaptiche, la stabilità, il traffico e il riciclo durante l'attività neuronale (Truckenbrodt et al.; 2018).

Progetti e collaborazioni

I progetti in corso nel laboratorio mirano a:

• Indagare i principi che regolano la biogenesi e la degradazione delle vescicole sinaptiche utilizzando una microscopia all'avanguardia.
• Chiarire i processi biologici alla base dell'invecchiamento cerebrale utilizzando approcci multiomici e bioinformatici.
• Studiare le basi del turnover macromolecolare nel cervello, con particolare attenzione allo sviluppo e alla fisiologia neuronale.

In futuro, estenderemo l'uso del labelling metabolico ad altri organismi modello e condizioni biologiche ed esploreremo la possibilità di utilizzare tecniche di pulse labelling per affrontare una serie più generale di domande dinamiche nella biologia del cervello.