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Meccanismi di immuno-regolazione: PARP-1 svolge ruoli opposti nel differenziamento delle cellule Th2 e T regolatorie

Lo sviluppo di una risposta immunitaria efficace e non deleteria richiede l'attivazione e il differenziamento di cellule effettrici, necessarie per l'eliminazione di patogeni, e di cellule regolatorie, necessarie per il mantenimento della tolleranza e il contenimento della risposta. La poliADP-ribosio polimerasi-1 (PARP-1) è un enzima che catalizza l'attacco di unità di ADP-ribosio su specifiche proteine bersaglio. Negli ultimi anni, alcuni studi hanno mostrato che l'attivazione di PARP-1 e la sintesi di PAR sono coinvolti nella regolazione della risposta infiammatoria e immunitaria. Inoltre, è stato dimostrato che l'inibizione dell'attività enzimatica di PARP-1 risulta in un effetto protettivo in numerosi modelli sperimentali di patologie immuno-mediate.
Scopo del nostro studio è stato verificare il possibile coinvolgimento di PARP-1 nel controllo del differenziamento delle cellule T regolatorie ed effettrici.
A tal fine abbiamo coltivato cellule T CD4+ naïve purificate da topi PARP-1 knock-out e wild type in diverse condizioni per indurre il loro differenziamento in cellule Th effettrici (Th1, Th2, Th17) e regolatorie (Treg). In seguito alla stimolazione, è stata analizzata l'espressione delle citochine e dei fattori di trascrizione caratteristici di ogni sottopopolazione cellulare.
La mancanza di PARP-1 non ha effetti sul differenziamento delle cellule Th1 e Th17, mentre riduce il differenziamento delle cellule Th2 compromettendo l'espressione del fattore di trascrizione GATA-3. Inoltre, in assenza di PARP-1, le cellule T CD4+ naïve mostrano una maggiore capacità di differenziare in cellule Treg.
I risultati ottenuti, che necessitano di ulteriori approfondimenti per comprendere i meccanismi coinvolti, indicano che PARP-1 contribuisce all'equilibrio tra i programmi di differenziamento delle cellule effettrici e regolatorie, e potrebbe rappresentare un possibile bersaglio terapeutico in patologie immuno-mediate.

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1 1. INTRODUZIONE 1.1. La famiglia PARP La poliADP-ribosilazione è una modificazione post-traduzionale di proteine nucleari coinvolte nella regolazione di importanti processi fisiologici, come il mantenimento dell'integrità genomica, la replicazione e la trascrizione del DNA e la morte cellulare. Consiste in una reazione reversibile catalizzata dalla poliADP-ribosio polimerasi (PARP) che, a partire dal NAD + , permette il trasferimento di unità di ADP-ribosio su specifiche proteine bersaglio e la formazione di polimeri di ADP-ribosio (PAR) lineari o ramificati (D‟Amours et al., 1999). Tale attività polimerasica è stata identificata in molti organismi eucarioti, dai funghi ai mammiferi (eccetto i lieviti S. cerevisae e S. pombe) ma anche in archeobatteri, eubatteri e virus a DNA doppio filamento (Hassa et al., 2006). Nell‟uomo la famiglia delle proteine PARP è costituita da 18 membri. Sebbene la funzione e la struttura di ognuno di essi non sia del tutto nota, per almeno cinque di loro sono state studiate le proprietà biochimiche ed enzimatiche: PARP-1 (113 kDa), PARP-2 (62 kDa), PARP-3 (60 kDa), PARP-4 (193 kDa), e PARP-5 o Tankyrasi 1 (142 kDa). Di questi, quello maggiormente studiato è PARP-1, un abbondante enzima nucleare coinvolto nella risposta cellulare al danno al DNA provocato da stress genotossico (Peralta-Leal et al., 2009). 1.1.1. La struttura di PARP-1 Nell‟uomo il gene PARP-1 si trova sul cromosoma 1q41-42 e la sua proteina è costituita da 1014 amminoacidi (aa), per un peso molecolare di 116 kDa. PARP-1 è una proteina molto abbondante: 0.2-2.0 x 10 6 molecole per cellula (in media 1.0x10 6 molecole per cellula) (D‟Amours et al., 1999; Ludwig et al., 1988; Yamanaka et al., 1988). PARP-1 ha un‟ organizzazione modulare in cui si possono evidenziare tre diversi domini funzionali: un dominio ammino-terminale, contenente il sito di legame al DNA (DBD), un dominio centrale di automodificazione, un dominio carbossi-terminale, che lega il substrato ed è responsabile dell'attività catalitica dell'enzima. Il DBD è compreso tra gli aa 1-373, contiene due motivi a dita di zinco (FI e FII) che agiscono come sensori della lesione nel DNA (Langelier et al., 2008), due motivi ad elica-giro-elica essenziali per il legame nel DNA (D‟Amours et al., 1999), ed una sequenza di localizzazione nucleare (NLS). All‟interno della sequenza NLS è presente il motivo DEVD, sit o bersaglio delle caspasi 3 e 7 (Meyer-Ficca et al., 2005).

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Silvia Caterino Contatta »

Composta da 72 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.