Pigino Lab
Pigino Lab
Biologia Strutturale

Pigino Group

Le ciglia sono organelli simili a capelli che si estendono dalla superficie di quasi tutti i tipi di cellule polarizzate del corpo umano. Sono cruciali per varie funzioni motili e sensoriali durante lo sviluppo, la morfogenesi e l’omeostasi. Le ciglia sensoriali agiscono come antenne cellulari, rilevando segnali ambientali e morfogenici. Le ciglia mobili, invece, vengono utilizzate per spingere le cellule stesse o per spostare i fluidi sugli epiteli (ad esempio nei nostri polmoni). I disturbi correlati alle ciglia (noti come ciliopatie) colpiscono molti tessuti e organi in vari modi.

La disfunzione ciliare è la causa di un numero crescente di malattie di un singolo organo e forme sindromiche complesse tra cui idrocefalo, infertilità, malattie delle vie aeree, malattie policistiche del rene, fegato o pancreas, nonché malattie della retina e difetti dell’udito e dell’olfatto.

Il Pigino Group indaga la struttura 3D dei componenti molecolari delle ciglia nel loro contesto cellulare nativo e in isolamento, cercando di capire come orchestrano le funzioni specifiche delle ciglia. Il nostro lavoro si posiziona tipicamente proprio nell’interfaccia tra biologia strutturale e biologia cellulare molecolare. Combiniamo quindi gli strumenti e le metodologie più recenti di entrambi i campi, dalla tomografia crioelettronica, alla microscopia a luce e fluorescenza correlativa (CLEM), ai sistemi dinamici ricostituiti in vitro, alla genetica, alla biochimica, ai metodi di analisi delle immagini, fino alla biologia cellulare più classica.

L’obiettivo finale del Pigino Group è comprendere le cause molecolari alla base della funzione e della disfunzione ciliare, in modo che possano essere sviluppate possibili strategie terapeutiche per le ciliopatie.

Membri del gruppo

Pubblicazioni

  • 05/2024 - Current Opinion in Cell Biology

    Tubulin posttranslational modifications through the lens of new technologies

    The Tubulin Code revolutionizes our understanding of microtubule dynamics and functions, proposing a nuanced system governed by tubulin isotypes, posttranslational modifications (PTMs) and microtubule-associated proteins (MAPs). Tubulin isotypes, diverse across species, contribute structural complexity, and are thought to influence microtubule functions. PTMs encode dynamic information on microtubules, which are read by several microtubule interacting proteins and […]

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  • 01/2023 - Nature Structural & Molecular Biology

    The molecular structure of IFT-A and IFT-B in anterograde intraflagellar transport trains

    Anterograde intraflagellar transport (IFT) trains are essential for cilia assembly and maintenance. These trains are formed of 22 IFT-A and IFT-B proteins that link structural and signaling cargos to microtubule motors for import into cilia. It remains unknown how the IFT-A/-B proteins are arranged into complexes and how these complexes polymerize into functional trains. Here […]

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  • 11/2022 - eLife

    Integrative modeling reveals the molecular architecture of the intraflagellar transport A (IFT-A) complex

    Intraflagellar transport (IFT) is a conserved process of cargo transport in cilia that is essential for development and homeostasis in organisms ranging from algae to vertebrates. In humans, variants in genes encoding subunits of the cargo-adapting IFT-A and IFT-B protein complexes are a common cause of genetic diseases known as ciliopathies. While recent progress has […]

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  • 10/2022 - Annu Rev Cell Dev Biol

    Structural Biology of Cilia and Intraflagellar Transport

    Cilia are ubiquitous microtubule-based eukaryotic organelles that project from the cell to generate motility or function in cellular signaling. Motile cilia or flagella contain axonemal dynein motors and other complexes to achieve beating. Primary cilia are immotile and act as signaling hubs, with receptors shuttling between the cytoplasm and ciliary compartment. In both cilia types, […]

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  • 09/2022 - Current Biology

    Conversion of anterograde into retrograde trains is an intrinsic property of intraflagellar transport

    Cilia or eukaryotic flagella are microtubule-based organelles found across the eukaryotic tree of life. Their very high aspect ratio and crowded interior are unfavorable to diffusive transport of most components required for their assembly and maintenance. Instead, a system of intraflagellar transport (IFT) trains moves cargo rapidly up and down the cilium (Figure 1A).1, 2, 3 Anterograde IFT, from the cell body to the […]

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