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Chiara Montali

Chiara Montali
 
Tel.number:
Skype: chiara.montali1
Room number: (2S5)0025
 
Tutor Prof.ssa Stefania Abbruzzetti
Co-tutor Prof. Cristiano Viappiani
 
 
Research Project
 
Sviluppo di nanostrutture teranostiche e biosensori basati sulla nitroforina NP7
 
La tematica di ricerca riguarda lo sviluppo di strutture nanoscopiche a base proteica per biosensori e complessi teranostici. Nell’ultimo decennio particolare interesse si è concentrato sullo sviluppo di nanocarrier che siano in grado di trasportare sia molecole per la localizzazione non-invasiva della malattia e del farmaco, sia agenti per la cura a livello cellulare. 
Le nitroforine rappresentano una classe di emoproteine in grado di legare, trasportare e rilasciare ossido nitrico. Tra esse NP7 riveste particolare interesse in quanto è in grado di legarsi alle membrane fosfolipidiche. 
Il progetto prevede l’espressione di NP7 e l’ingegnerizzazione di un costrutto chimerico tra NP7 e una proteina fluorescente così da creare un sensore dell’ossido nitrico che sfrutti un processo di energy transfer tra le due proteine. Inoltre si valuta la possibilità di sfruttare la presenza di un’ampia cavità interna per usare NP7 come agente teranostico. Infine, l’interazione di NP7 con le membrane fosfolipiche può essere studiata sperimentalmente, tramite misure di laser flash photolysis, in presenza di sistemi modello delle membrane cellulari, quali liposomi e nanodischi.
La capacità di legare fisiologicamente l’NO al proprio cofattore naturale, la presenza di una cavità interna idrofobica e la capacità di legarsi alle membrane fanno ipotizzare una futura applicazione della NP7 in campo biotecnologico e medico.
 
Development of theranostic nanostructures and biosensors based on the nitrophorin NP7 
My research project fits in biophysical field and it is about the study and the synthesis of protein-based nanostructures for applications in photodynamic therapy. Nanostructured materials are excellent theranostic devices, with therapeutic (production of cytotoxic singlet oxygen) and diagnostic (imaging through fluorescence emission) features.
Nitrophorins are a class of heme-proteins able to bind, carry and release nitric oxide (NO). Among them NP7 is particularly interesting, because this protein can bind to cell surfaces phospholipid membranes. 
The project includes the expression of NP7 and the engineering of a complex between NP7 and a fluorescent protein. The complex would yield an optical sensor for nitric oxide where the sensing mechanism is provided by the energy transfer between the chromophores in the two proteins.
The project also investigates whether the large internal cavity of NP7 can be used as a carrier for theranostic applications. For this scope the interaction of NP7 with phospholipid membranes will be studied using laser flash photolysis in the presence of liposomes or nanodiscs as models for cell membranes. 
The ability to bind NO to the cofactor, the presence of an internal hydrophobic cavity and the capability to bind the membrane suggest future applications of NP7 in biotechnological and medical area.
 
Pubblicato Sabato, 11 Giugno, 2016 - 23:45 | ultima modifica Sabato, 11 Giugno, 2016 - 23:45