Produzione di tossine per insetticidi
Il progetto β-TOXIN INSECTICIDE ("The ß-scorpion toxin binding site as a potential target for new insecticides") ha studiato l'effetto di determinate sostanze chimiche su mammiferi e insetti. I ricercatori hanno utilizzate tecniche come il patch-clamp elettrofisiologico per valutare il loro effetto sul canale del sodio regolato dal voltaggio nel cuore. Un importante passo avanti è stato lo sviluppo di un sistema di espressione per le tossine di scorpione nei batteri dopo aver risolto i problemi di aggregazione e misfolding delle proteine. Ciò potrebbe essere adattato per produrre altre tossine di difficile produzione e favorire l'ulteriore ricerca sulle tossine. Il bisfenolo A (BPA) è un additivo plastico ben caratterizzato, ed è un inquinante ambientale e interferente endocrino. Per valutare gli effetti dell'esposizione a BPA i membri del progetto hanno studiato la sua interazione con il canale del sodio nel cuore. I risultati hanno rivelato che BPA blocca il flusso della corrente attraverso il canale, ma a livelli molto inferiori al livello critico. Attraverso la mutagenesi e per mezzo di modellazioni e simulazioni 3D si è scoperto che il sito di legame di BPA nel canale si sovrappone al sito del recettore degli anestetici locali. La scoperta del percorso di accesso del BPA potrebbe aiutare la progettazione di migliori farmaci per il trattamento del dolore e delle malattie cardiache e muscolari. I risultati dello studio contribuiranno inoltre a fornire linee guida ai responsabili delle politiche sui limiti sicuri di esposizione a BPA. I piretroidi sono sostanze chimiche organiche ampiamente utilizzate negli insetticidi. Attraverso studi di modelli in silico e dell'interazione ligandi-proteine i membri del progetto hanno analizzato l'effetto di diversi piretroidi su zecche e acari. Gli esiti degli studi hanno rivelato che anche una sola differenza negli aminoacidi può influenzare il legame dei piretroidi nei canali del sodio. I piretroidi possono infilarsi nell'ampio sito di legame dei canali di zecche o acari, a differenza dello stretto sito di legame degli insetti. Tali conoscenze strutturali potrebbero contribuire a sviluppare insetticidi che bersaglino solo determinate specie di insetti come gli acari Varroa destructor. Le applicazioni includono la lotta ai parassiti, l'agricoltura e l'apicoltura. La capacità di produrre tossine animali all'interno dei batteri dovrebbe favorire l'ulteriore ricerca sugli studi di struttura e funzione, e chiarire i loro meccanismi molecolari d'azione. La produzione di composti di sintesi come tossine, anestetici e bloccanti dei canali dovrebbe favorire la sicurezza alimentare e la ricerca biomedica a livello globale.
Parole chiave
Scorpione, tossina di ragno, metodo di espressione, batteri, patch-clamp, canale del sodio, bisfenolo A, piretroidi, insetticida, acari, zecche, studi di struttura e funzione, sviluppo di farmaci
