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FP7

CELLMULTIVINT Risultato in breve

Project ID: 293803
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Spagna

La multivalenza nei sistemi biologici: verso nuovi concetti per gli interventi clinici

Le biomolecole sono così complesse che si possono legare l’una all’altra in più di un sito. Alcuni ricercatori europei hanno analizzato la portata di questo importante fenomeno in biologia e medicina.
La multivalenza nei sistemi biologici: verso nuovi concetti per gli interventi clinici
Le interazioni multivalenti sono estremamente comuni e importanti nei sistemi biologici. Caratterizzate dal legame simultaneo di più ligandi su una molecola biologica con più recettori su un’altra molecola, possono essere molto più forti delle corrispondenti interazioni monovalenti. Per questo le loro azioni agoniste (laddove è attivata una risposta biologica) e le azioni antagoniste sono fondamentalmente differenti dalle loro controparti monovalenti.

Malgrado la loro importanza nei sistemi biologici manca ancora una buona comprensione di come le interazioni multivalenti attribuiscano funzione biologica. Il progetto CELLMULTIVINT (Combining supramolecular chemistry, physico-chemical characterization and theoretical modeling to understand multivalent interactions at the cell-hyaluronan matrix interface) ha annullato i limiti della ricerca precedente.

I ricercatori hanno sviluppato sistemi modelli ben definiti, altamente specifici e regolabili per studiare i legami multivalenti di polimeri e proteine su superfici funzionali. Utilizzando questa piattaforma e l’acido ialuronico, un importante polimero biologico, hanno fornito le prime prove della “superselettività” nei legami multivalenti. La superselettività è la capacità dei recettori di distinguere nettamente le cellule per mezzo della loro densità di superficie. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sul Journal of the American Chemical Society.

Più specificamente i ricercatori hanno scoperto che la densità superficiale dei polimeri legati aumenta in modo più rapido di una crescita lineare con la densità di superficie dei siti di legame. Utilizzando concetti della fisica della materia soffice hanno dimostrato che la superselettività è un risultato della multivalenza ed è favorita dalla capacità dei polimeri di interpenetrarsi.

Combinando dati dal sistema sperimentale regolabile con modelli e simulazioni teorici CELLMULTIVINT ha dimostrato come le caratteristiche molecolari quali dimensione, valenza e affinità possano essere modificate per regolare i legami superselettivi.

I risultati della ricerca del progetto hanno creato le basi per la progettazione di sonde multivalenti per applicazioni biomediche, un primo esempio delle quali sono i farmaci polimerici progettati per il targeting selettivo delle cellule. Altri sviluppi potrebbero includere la regolazione della segnalazione cellulare e delle reazioni immunitarie oltre all’inibizione di tossine e patogeni.

Informazioni correlate

Keywords

Multivalenza, sistema biologico, ligando, recettore, superselettività, sonda
Numero di registrazione: 175243 / Ultimo aggiornamento: 2016-03-03
Dominio: Biologia, Medicina