L’intelligenza artificiale al servizio della chimica farmaceutica

Dalla risoluzione delle prime strutture, utilizzando i raggi-X negli anni ’50, il campo delle strutture proteiche ha fatto enormi passi in avanti. Ora, grazie anche all’ottimizzazione della tecnica di microscopia crioelettronica, abbiamo a disposizione la struttura di più di 150.000 proteine nella banca dati Protein Data Bank (PDB). Un numero però ancora irrisorio rispetto alle decine di milioni di sequenze aminoacidiche depositate nell’Universal Protein database (UniProt).

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Il fondamentale disordine di α-sinucleina

Come spiegava Tommaso Laurenzi in un recente post, le proteine intrinsecamente disordinate (IDP) e i loro ibridi (IDPR) sono componenti fondamentali del proteoma (l’insieme di tutte le proteine di un organismo) umano e degli organismi più complessi. Considerato il ruolo fondamentale di questa classe anomala di proteine, IDP e IDPR sono spesso legate all’insorgenza di gravi patologie, come cancro e malattie neurodegenerative. Un meccanismo chiave nello sviluppo di queste ultime è spesso il misfolding, cioè il ripiegamento tridimensionale scorretto di una proteina, di specifiche IDP o IDPR.

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La (meta)fisica delle proteine intrinsecamente disordinate

Il dogma centrale della biochimica strutturale è incentrato sul seguente concetto:una singola funzione biologica di una proteina dipende da una specifica struttura tridimensionale, ovvero, la funzione di una proteina è una conseguenza della sua conformazione, che dipende a sua volta dagli amminoacidi che la compongono e da come sono ordinati.

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Bioinformatica e drug design

Mi chiamo Tommaso Laurenzi, mi sono laureato in Biotecnologie del Farmaco e sono al primo anno del corso di dottorato in Scienze farmacologiche sperimentali e cliniche della Statale di Milano.

Il mio progetto di dottorato riguarda lo sviluppo di un nuova strategia farmacologica per curare una malattia genetica rara, la FLD, o deficienza familiare di lecitina:colesterolo-acil-transferasi (LCAT). Questa patologia è causata dalla mutazione di LCAT, un enzima fondamentale per il corretto funzionamento delle lipoproteine, ovvero di quelle strutture necessarie per il trasporto dei trigliceridi e del colesterolo nel sangue. Ad oggi, una cura definitiva per la FLD non esiste e le persone affette da questa malattia vanno incontro a gravi problemi di insufficienza renale già in giovane età; spesso si rende necessario il trapianto, che tuttavia non è risolutivo, in quanto la patologia renale tende a ripresentarsi. Leggi tutto “Bioinformatica e drug design”