GRUPOS DE INVESTIGACIÓN

Biología Estructural-Celular

 

 

Biomedicina

Biología Estructural

RESUMEN

La estructura y función de proteínas depende de múltiples factores como su localización sub-celular, modificaciones postraduccionales e interacciones con otras biomoléculas. Sin embargo, la mayoría de los estudios estructurales y mecanísticos de proteínas se realizan normalmente en muestras aisladas, en condiciones que difieren sustancialmente del entorno nativo de las células vivas. En nuestro grupo utilizamos metodologías de resonancia magnética nuclear (RMN) en células y organismos multicelulares vivos para obtener información estructural y funcional de proteínas en sus entornos nativos y para estudiar cómo diversas modificaciones oxidativas modulan procesos fisiológicos y patológicos implicados en enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas.
DIRECTOR/A DEL GRUPO
Binolfi, Andrés

Sede:

CCT

Email:

binolfi@ibr-conicet.gov.ar
Directores/as de Proyecto
Investigadores/as Asociados/as
  • Lombardo, Veronica
BECARIOS/AS POST-DOCTORALES
BECARIOS/AS DOCTORALES
  • Guastaferri, Florencia
  • Herrera Estrada, Idalia
TESINISTAS
  • Piatti, Tomás
TÉCNICOS/as

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Efecto del estrés oxidativo en el desarrollo cardíaco

Un alto porcentaje de los defectos cardíacos congénitos son consecuencia de la interacción entre factores ambientales, infecciones y susceptibilidades genéticas, siendo la exposición excesiva a condiciones de estrés oxidativo durante el embarazo una de las posibles causas. Desbalances en mecanismos de regulación oxidativa resultan en patologías cardíacas. El conocimiento detallado de los efectos a nivel morfológico, molecular y celular que la exposición a especies reactivas del oxígeno produce sobre el normal desarrollo cardíaco constituyen las bases para la generación de nuevos métodos de detección temprana y para el diseño de tratamientos terapéuticos. En esta línea, liderada por la Dra. Verónica Lombardo, utilizamos el modelo de pez cebra (Danio rerio) y metodologías de microscopía, biología molecular y celular, y RMN en embriones de peces para comprender cómo un desbalance en los niveles oxidantes impacta en la morfogénesis cardíaca y elucidar qué vías de señalización redox están involucradas en el desarrollo de defectos cardíacos congénitos.

Estrés oxidativo, lípidos y modificaciones oxidativas de proteínas

El aumento de las especies reactivas de oxígeno y el desbalance celular de los sistemas protectores para contrarrestarlas han sido identificados como factores de riesgo para el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares. Los mismos tienen múltiples efectos, tanto a nivel de modificaciones oxidativas de proteínas con tendencia a agregar como sobre cambios en la composición lipídica de las membranas celulares, induciendo estrés celular y desbalances metabólicos que promueven estados patológicos. En un esfuerzo colaborativo entre nuestro grupo y el grupo del Dr. Diego de Mendoza estudiamos el rol del estrés oxidativo y el metabolismo de ácidos grasos insaturados y colesterol en la agregación de proteínas amiloides y otros procesos patológicos. Para esto utilizamos metodologías de RMN in vitro, e in vivo, en Caenorhabditis elegans y en pez cebra, combinadas con herramientas de bioquímica de proteínas, microscopía y metabolómica. Con esta iniciativa buscamos obtener una visión integral y con resolución atómica sobre el efecto del estrés oxidativo en patologías celulares.

IMÁGENES DE NUESTRAS INVESTIGACIONES

Corazón de un embrion de pez cebra que expresa la proteína fluorescente eGFP en el miocardio. Imagen confocal.
Corazón de un embrion de pez cebra que expresa la proteína fluorescente eGFP en el miocardio. Imagen confocal.
Oxido-reducción de una cadena lateral de Met y su monitoreo mediante espectroscopía de RMN. R y S: isómeros de sulfóxido de Met, MSRA/B: metionina sulfoxido reductasa A y B
Oxido-reducción de una cadena lateral de Met y su monitoreo mediante espectroscopía de RMN. R y S: isómeros de sulfóxido de Met, MSRA/B: metionina sulfoxido reductasa A y B

PUBLICACIONES Y PATENTES

Megadalton-sized dityrosine aggregates of α-Synuclein retain high degrees of structural disorder and internal dynamics.

Mol. Biol. 432, 166689, Verzini S., Shah M., Theillet F.X., Belsom A., Bieschke J., Wanker E.E., Rappsilber J., Binolfi A., Selenko P. (2020).

Megadalton-sized dityrosine aggregates of α-Synuclein retain high degrees of structural disorder and internal dynamics.

Mol. Biol. 432, 166689, Verzini S., Shah M., Theillet F.X., Belsom A., Bieschke J., Wanker E.E., Rappsilber J., Binolfi A., Selenko P. (2020).
DOI

An NMR-based biosensor to measure stereo-specific methionine sulfoxide reductase (MSR) activities in vitro and in vivo

Eur. J. 26, 14838. Sánchez-López C., Labadie N.,  Lombardo V.A.,  Biglione F.A.,  Manta B., Jacob R., Gladyshev V., Abdelilah-Seyfried S., Selenko P., Binolfi A. (2020).

An NMR-based biosensor to measure stereo-specific methionine sulfoxide reductase (MSR) activities in vitro and in vivo

Eur. J. 26, 14838. Sánchez-López C., Labadie N.,  Lombardo V.A.,  Biglione F.A.,  Manta B., Jacob R., Gladyshev V., Abdelilah-Seyfried S., Selenko P., Binolfi A. (2020).
DOI

Morphogenetic control of zebrafish cardiac looping by Bmp signaling.

Development, 146, 180091. Lombardo  A., Heise M., Moghtadaei M., Bornhorst D., Männer J., Abdelilah-Seyfried S. (2019).

Morphogenetic control of zebrafish cardiac looping by Bmp signaling.

Development, 146, 180091. Lombardo  A., Heise M., Moghtadaei M., Bornhorst D., Männer J., Abdelilah-Seyfried S. (2019).
DOI

Time-resolved NMR analysis of proteolytic α-synuclein processing in vitro and in cellulo.

Proteomics, 18, 1800056. Limatola A., Eichmann C., Jacob R., Ben-Nissan G., Sharon M., Binolfi A., Selenko P. (2018).

Time-resolved NMR analysis of proteolytic α-synuclein processing in vitro and in cellulo.

Proteomics, 18, 1800056. Limatola A., Eichmann C., Jacob R., Ben-Nissan G., Sharon M., Binolfi A., Selenko P. (2018).
DOI

Structural disorder of monomeric α-synuclein persists in mammalian cells.

Nature 530, 45. Theillet F-X, Binolfi A., Bekei B., Martorana A., Rose H. M., Stuiver M., Verzini S., Lorenz D., van Rossum M., Goldfarb D., Selenko P. (2016).

Structural disorder of monomeric α-synuclein persists in mammalian cells.

Nature 530, 45. Theillet F-X, Binolfi A., Bekei B., Martorana A., Rose H. M., Stuiver M., Verzini S., Lorenz D., van Rossum M., Goldfarb D., Selenko P. (2016).
DOI
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15 Nov

Esta semana recibimos la visita de Andrea Villarino, investigadora de @Udelaruy que preside junto a @GabrielaGago4 la Sociedad Latinoamericana de Tuberculosis @SLAMTB1 👉 pudimos conocer los detalles de sus trabajos en @FcienUdelar sobre la bacteria que causa esta enfermedad.

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