Dalla singola molecola all’organo: il progetto ResTriMus. 

Il progetto Regulation of striated muscle: a research bridging single molecule to organ – ResTriMus – fa parte dei progetti PNRR PRIN 2022 promossi dal MUR. Iniziato il 01/12/2023, terminerà il 30/11/2025.

Obiettivo principale del progetto ResTriMus è quello di descrivere i meccanismi molecolari responsabili della regolazione della contrazione nel muscolo striato e delle relative miopatie. Nel sarcomero, l’unità strutturale del muscolo striato, la forza e l’accorciamento sono generati dai motori di miosina alimentati da ATP. L’attività del sarcomero è controllata attraverso una regolazione a doppio filamento: il cambiamento strutturale dipendente dal calcio nelle proteine regolatorie del filamento sottile e l’attivazione del filamento è stress-dipendente.

Come funziona ResTriMus?

Il team di ResTriMus utilizza tecniche avanzate per analizzare le proteine del  sarcomero normali, mutate e ingegnerizzate sia in situ che in vitro. L’obiettivo è definire come avviene la regolazione del filamento spesso nei muscoli scheletrici e cardiaci, concentrandosi su come le mutazioni nella miosina e nella titina —una proteina citoscheletrica essenziale — influenzino questi processi. Inoltre, esplorerà i meccanismi di attivazione cooperativa del filamento sottile nel muscolo cardiaco, in particolare riguardo alle mutazioni nella proteina regolatrice troponina.

Perché è importante?

Gli esperimenti condotti dal progetto ResTriMus serviranno a comprendere questi meccanismi molecolari, poiché le mutazioni nelle proteine regolatorie possono portare a un’attivazione compromessa dei filamenti, contribuendo a varie miopatie e insufficienza cardiaca. Scoprendo questi percorsi, il progetto mira a fornire  informazioni che potrebbero portare a nuove strategie terapeutiche per il trattamento di queste problematiche.

Gli Obiettivi del Progetto:

• Definizione della regolazione dei filamenti spessi mediante le interazioni intramolecolari e intermolecolari nella miosina. 
• Definizione dei parametri meccano-cinetici della nanomacchina alimentata da miosina cardiaca. 
• Implementazione di un modello stocastico che utilizza gli output delle nanomacchine per definire il meccanismo che porta alle miopatie, dovute a mutazioni nella miosina e nella proteina titina del citoscheletro. 
• Implementazione di un modello multiscala per descrivere le proprietà emergenti di cooperatività dal semi-sarcomero alla cellula muscolare. 

Chi partecipa?

I progetto PRIN sono il frutto di un lavoro collaborativo. ResTriMus coinvolge l’Università degli Studi di Firenze, con il Prof. Marco Linari come Principal investigator e il CNR- INO con il  Dr. S. Gherardini come Responsabile dell’unità.

Per ulteriori dettagli sul progetto, contattare stefano.gherardini@cnr.it 

Il progetto RESTRIMUS è finanziato dall’Unione Europea – Next Generation EU.

Website PRIN: https://prin.mur.gov.it/