Comprendere le basi molecolari della sindrome di Usher di tipo 1J: il ruolo dei difetti funzionali in CIB2

Data inizio
1 settembre 2016
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Neuroscienze, Biomedicina e Movimento
Responsabili (o referenti locali)
Dell'Orco Daniele

CIB2 (Calcium- and integrin- binding protein 2) è un sensore neuronale del calcio che è stato di recente
scoperto essere coinvolto nella sindrome di Usher di tipo 1J (USH1J), una severa malattia che porta a sordità
congenita e insorgenza di cecità in età adolescenziale. La localizzazione della proteina nelle stereocilia
meccanosensitive dell’orecchio interno, nei segmenti interni ed esterni dei fotorecettori e nelle cellule
dell’epitelio pigmentato suggerisce che la caratteristica disfunzionale comune sia l’alterazione dell’omeostasi del
calcio. Tuttavia, attualmente vi è carenza di studi meccanicistici volti alla caratterizzazione biochimica delle
varianti patologiche di CIB2. Il progetto proposto mira a definire le basi per comprendere al livello molecolare le
forme disfunzionali di CIB2. La proteina CIB2 ricombinante sarà espressa in un sistema eterologo e purificata in
condizioni native e in presenza di mutazioni patogeniche. Studieremo quattro mutanti: p.E64D, direttamente
coinvolto in UHS1J, e i mutanti p.F91S, p.C99W e p.I123T coinvolti nella sordità non sindromica DFNB48.
Chiarificheremo se gli effetti delle mutazioni siano principalmente ascrivibili all’alterazione del rapporto
struttura/funzione di CIB2, del legame con la αIIβ integrina o a una combinazione dei due casi. Utilizzeremo
tecniche biochimiche e biofisiche per studiare dettagliatamente le proprietà funzionali e strutturali e le interazioni
proteina-proteina coinvolte. La capacità residua delle varianti di CIB2 di legare fisiologicamente lo ione Ca2+
verranno investigate, così come la propensione a formare aggregati supramolecolari. In particolare, verranno
investigati eventuali differenze riscontrabili al livello della cinetica e dell’affinità per l’interazione con un peptide
della αIIβ integrina, allo scopo di evidenziare potenziali indici di malattia al livello molecolare. Simulazioni di
dinamica molecolare aiuteranno ad evidenziare i dettagli delle interazioni a livello atomistico.

Partecipanti al progetto

Daniele Dell'Orco
Professore associato

Attività

Strutture