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Professori Ordinari

Patrizia Aducci

Mauro Marra

Ricercatori

LorenzoCamoni

Sabina Visconti

Laboratorio di Fisiologia Vegetale

|  Pubblicazioni   |

Attività Scientifica

Le proteine 14-3-3

Regolazione dell’H+-ATPasi delle membrane plasmatiche vegetali

Biodiversità vegetale: analisi proteomica

Le proteine 14-3-3

Le 14-3-3 sono una classe di proteine altamente conservate negli eucarioti. Esse regolano numerosi processi attraverso l’interazione fosforilazione-dipendente con una serie di proteine-bersaglio. Nelle piante, sono state attribuite alle proteine 14-3-3 numerose funzioni, come la regolazione del metabolismo primario, del trasporto ionico, del “trafficking” cellulare e della trascrizione genica.
L’attività di ricerca del nostro laboratorio è volta sia allo studio del meccanismo di regolazione di proteine bersaglio da parte delle proteine 14-3-3, sia all’identificazione di nuove funzioni svolte dalle proteine 14-3-3 nelle piante. A tale scopo sono state prodotte piante transgeniche (tabacco e pomodoro) con livelli alterati di proteine 14-3-3. Le piante transgeniche sono quindi analizzate sia a livello fenotipico che a livello della risposta a diversi stress, sia di tipo biotico che abiotico.
Sono inoltre studiate le possibili implicazioni che tali piante possono avere a livello biotecnologico.
Il ruolo delle proteine 14-3-3 viene anche studiato a livello molecolare mediante l’identificazione di nuove proteine-bersaglio. Recentemente, tramite uno screening di proteine di mais, è stata clonata una MAP chinasi in grado di legare le proteine 14-3-3. Attualmente è in corso la caratterizzazione biochimica e lo studio del significato fisiologico di tale interazione.

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Regolazione dell’H+-ATPasi delle membrane plasmatiche vegetali

L’H+-ATPasi di plasmalemma è la principale pompa ionica presente sulla membrana plasmatica delle cellule vegetali; il gradiente elettrochimico generato attraverso la membrana plasmatica fornisce la forza motrice per meccanismi di trasporto secondario e per il mantenimento del turgore cellulare. Numerosi fondamentali processi fisiologici, come l’apertura degli stomi, il caricamento del floema e l’assunzione di ioni a livello della radice, dipendono dalla regolazione dell’attività dell’H+-ATPasi.
Nel nostro laboratorio viene studiato il meccanismo di regolazione dell’H+-ATPasi. La ricerca svolta ha permesso di identificare le 14-3-3 come proteine attivatrici dell’enzima. La ricerca attuale verte sulla comprensione dei meccanismi molecolari dell’interazione e, in particolare, sulla identificazione dei domini delle proteine 14-3-3 e dell’H+-ATPasi coinvolti nell’interazione.
Inoltre viene anche studiato il meccanismo d’azione della fusicoccina, una tossina fungina in grado di attivare in maniera irreversibile la pompa protonica attraverso la stabilizzazione dell’interazione tra le proteine 14-3-3 e l’H+-ATPasi.

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Biodiversità vegetale: analisi proteomica.

La maturazione dei frutti è un fenomeno fisiologico complesso, peculiare delle piante, il quale ha un impatto rilevante sulla nutrizione umana e animale. Tra i frutti carnosi e climaterici, il pomodoro è diventato un sistema modello, sia a causa della sua importanza come specie agronomica, che a caratteristiche genetiche e agronomiche favorevoli. Una migliore comprensione del processo di maturazione nel pomodoro è altamente desiderabile anche per le possibilità di manipolazioni genetiche mirate al miglioramento delle caratteristiche organolettiche, nutrizionali e di conservazione del frutto. Nell’ambito di uno studio integrato, secondo diverse metodiche, del potenziale di biodiversità di alcuni ecotipi di pomodoro campani, è stata realizzata l’analisi proteomica del processo di maturazione nel pomodoro. Tale lavoro ha consentito di identificare numerose proteine presenti nei vari stadi di maturazione del frutto del pomodoro S. Marzano rispetto a una varietà considerata di riferimento ed associabili a diversi importanti processi fisiologici. L’analisi comparativa dei diversi ecotipi di pomodoro nel processo di maturazione consentirà di individuare marcatori molecolari della biodiversità e del processo di maturazione.

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