Riassunto analitico
Il muscolo scheletrico rappresenta il 40% del peso corporeo e contiene il 50-75% delle proteine dell’organismo. Il muscolo scheletrico svolge diverse funzioni: i) è responsabile del movimento e del sostegno dello scheletro; ii) controlla la temperatura corporea, il metabolismo e la secrezione di miochine; iii) è implicato nell’assorbimento della maggior parte del glucosio; iv) stabilizza le articolazioni; v) protegge le ossa e gli organi interni; vi) regola la crescita e la differenziazione cellulare. Il muscolo scheletrico risulta formato da diversi tipi cellulari (ad esempio miofibre, cellule satelliti) e da una matrice extracellulare (ECM).
Molti studi hanno evidenziato come le caratteristiche strutturali del muscolo scheletrico e la composizione dell’ECM cambino in diverse condizioni fisio-patologiche (invecchiamento, distrofie). Ad oggi, la maggior parte degli studi proteomici si sono focalizzati sulle proteine più solubili, mentre si hanno poche informazioni sui cambiamenti globali delle molecole dell’ECM nelle diverse condizioni fisio-patologiche. Nonostante i grandi miglioramenti tecnologici in ambito proteomico, proteine altamente idrofobiche, proteine con pesi molecolari elevati e numerose modificazioni post-traduzionali, caratteristiche delle molecole dell’ECM, sono ancora difficili da isolare/studiare tanto che ad oggi non esiste un protocollo condiviso per l’analisi dell’ECM nel muscolo scheletrico. Pertanto, lo scopo della presente tesi è stato quello di sviluppare una strategia di isolamento e di analisi delle molecole dell’ECM utilizzando il muscolo scheletrico gastrocnemio di topo adulto. Le proteine del gastrocnemio sono state estratte utilizzando tre differenti buffer (PBS, U/T e GuHCl), i quali permettono di isolare sia proteine solubili che altamente idrofobiche. I tre estratti proteici così ottenuti sono stati sottoposti a digestione enzimatica ed analizzati mediante cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata ad uno spettrometro ibrido quadrupolo-orbitrap. I dati ottenuti sono stati sottoposti ad analisi bioinformatica utilizzando diverse banche dati per rilevare le proteine dell’ECM. Questa strategia d’estrazione sequenziale ha permesso di isolare e di identificare sia proteine ad alto che a basso peso molecolare che proteine altamente idrofobiche come, ad esempio, diversi tipi di collageni, proteoglicani. Tuttavia, questo approccio non riesce ancora a coprire completamente lo spettro di tutte le proteine che ad oggi sono note appartenere all’ECM (ad esempio le metalloproteasi e i suoi inibitori) e pertanto ulteriori studi sono in corso per cercare di migliorare il processo di estrazione e di separazione in cromatografia liquida.
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