Complementarietà di metodi di modellistica molecolare e di bioinformatica strutturale nello studio di struttura e funzione di proteine

Le tecniche sperimentali e i metodi di modellistica molecolare consentono di ottenere numerose informazioni sulla struttura, le proprietà dinamiche e le interazioni di singole proteine. Tuttavia, per indagare le relazioni tra struttura e funzione ed arrivare a una più completa comprensione dei meccanismi di azione biologica è spesso necessario combinare un altro livello di informazione, derivabile dalle relazioni evolutive tra proteine. La conservazione o specializzazione della funzione tra proteine omologhe è infatti strettamente legata alla conservazione/specializzazione delle strutture tridimensionali e delle sequenze aminoacidiche. I metodi di bioinformatica strutturale consentono di effettuare predizioni basate su confronti a vari livelli (sequenza, struttura, siti di binding, interfacce di interazione) che permettono di derivare informazioni strutturali e funzionali complementari a quelle ottenibili con altri metodi. Nella presentazione verranno illustrati alcuni dei progetti del gruppo di ricerca che si avvalgono dell'utilizzo combinato di metodi di bioinformatica strutturale e di modellistica molecolare. In particolare: lo studio del meccanismo di attivazione di un recettore cellulare mediante la predizione di struttura con tecniche di Homology Modelling, la sua validazione mediante mutagenesi, e il docking molecolare legante-proteina; la ricerca di relazioni tra qualità dei modelli per omologia e accuratezza dei risultati di docking molecolare a scopo predittivo; l'analisi della conservazione e specializzazione delle proprietà dinamiche legate alla funzione in famiglie di proteine.