Proposta di Tesi

(dott. Gilberto Giugliarelli , Dipartimento di Fisica )

Protein Folding e Fenomeni Aggregativi: un Approccio Mediante Modelli su Reticolo in 2 e 3 Dimensioni

Il protein folding corrisponde a quel complesso di trasformazioni strutturali spontanee che portano una macromolecola da una struttura disordinata (random coil) alla struttura tridimensionale (stato nativo) in cui la proteina esplica la sua funzione bio-fisiologica. Il grande interesse nello studio di tale fenomeno non discende soltanto dal fatto che su di esso e' basata la costruzione della quasi totalita' delle proteine trovate in natura, ma anche perche', contrariamente a quanto si osserva per polimeri e polipeptidi in genere, per esse e' tale fenomeno e' molto rapido, fortemente specifico e robusto. A tale riguardo si dice spesso che la struttura tridimensionale (struttura terziaria) di una proteina e' codificata nella sequenza degli amino-acidi che la compongono (struttura primaria).
Da circa 10-15 anni anche i fisici si stanno impegnando con crescente impegno in questo campo utilizzando vari tipi di approccio. Si va da modelli su reticolo piu' o meno sofisticati trattati con metodi Monte Carlo, a modelli off-lattice trattati con tecniche di dinamica molecolare, ad approcci ab-inizio, etc. La complessita' del problema accomuna tutti gli approcci nel largo uso di tecniche computazionali.

Nel presente lavoro di tesi si considerera' il folding di proteine in presenza di interazioni tra piu' molecole, lasciando aperta la posibilita' di fenomeni aggregativi.  Il problema verra' affrontato mediande modelli su reticolo (in 2 e 3 dimensioni) trattati con tecniche Monte Carlo. Con questo lavoro si vuole analizzare la competizione tra folding e aggregazione allo scopo di individuare i fattori fisici e strutturali che favoriscono l'uno o l'altra fenomeno.