La Sede Secondaria di Catania dell’Istituto di Cristallografia del CNR unisce competenze avanzate in chimica e biologia per comprendere i meccanismi molecolari alla base di malattie ad alto impatto sociale, quali la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson e il diabete mellito di tipo 2, e sviluppare nuovi strumenti per la loro prevenzione, diagnosi e terapia. L’unità integra competenze in sintesi peptidica, calorimetria, potenziometria, voltammetria ciclica, risonanza elettronica di spin, spettrometria di massa, spettroscopia, termodinamica, biochimica e biologia cellulare, affiancate da tecniche di imaging avanzato, analisi proteomiche e modulazione dell’espressione genica.
Le attività di ricerca spaziano dalla progettazione e sintesi di peptidi modello per studiare il misfolding proteico e l’interazione con metalli di transizione, alla caratterizzazione termodinamica di sistemi fibrillogenici e membrane lipidiche artificiali. Il gruppo sviluppa nuovi bioconiugati e molecole anti-fibrillogeniche multifunzionali in grado di contrastare l’aggregazione proteica e lo stress ossidativo, con potenziali applicazioni nelle malattie da disordine conformazionale proteico legate all’invecchiamento.
Un filone chiave riguarda lo studio delle proprietà biologiche di peptidi regolatori non naturali. Vengono analizzati gli effetti del cross-talk tra proteoma e metalloma, con attenzione a metalli come rame e zinco e al ruolo di peptidi ionofori nel modulare segnali cellulari e fattori trofici.
L’istituto sviluppa inoltre nuovi sistemi molecolari e nanotecnologici per la diagnostica, la veicolazione mirata di farmaci e le applicazioni teragnostiche orientate alla medicina personalizzata.
Tra le linee più avanzate, lo studio della proteostasi e del sistema Ubiquitina-Proteasoma (UPS) come target terapeutico nelle malattie oncologiche e neurodegenerative, con particolare attenzione all’impatto della disomeostasi dei metalli e al potenziale modulatore di specifiche molecole in grado di incrementare l’attività del proteasoma.
Infine, un’ulteriore linea di ricerca si focalizza sul peptide beta-amiloide (Aβ), investigandone sia gli effetti patologici sia il ruolo fisiologico ancora poco compreso, mediante modelli neuronali in vitro per identificare nuovi target terapeutici per la malattia di Alzheimer.
