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
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Gaia Pigino
Associate Head of Structural Biology Research Centre -
Gonzalo Alvarez Viar
Postdoc -
Paola Capasso
Senior Technician -
Aditya Chhatre
Scientific Visitor -
Rubina Dad
Postdoc -
Helen Elizabeth Foster
Postdoc -
Nikolai Klena
Postdoc -
Samuel Edward Lacey
Postdoc -
Giovanni Maltinti
PhD Student -
Adrian Pascal Nievergelt
Scientific Visitor
Pubblicazioni
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07/2022 - Science
In situ architecture of the ciliary base reveals the stepwise assembly of intraflagellar transport trains
The cilium is an antenna-like organelle that performs numerous cellular functions, including motility, sensing, and signaling. The base of the cilium contains a selective barrier that regulates the entry of large intraflagellar transport (IFT) trains, which carry cargo proteins required for ciliary assembly and maintenance. However, the native architecture of the ciliary base and the […]
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07/2022 - BioRxiv
Efficient precision genome editing of Chlamydomonas reinhardtii with CRISPR/Cas
CRISPR/Cas genome engineering in the unicellular green algal model Chlamydomonas reinhardtii has until now only been applied to targeted gene disruption, whereas scar-less knock-in transgenesis has generally been considered infeasible. We have developed highly efficient homology-directed knock-in mutagenesis in cell-walled strains of Chlamydomonas. Our method allows scarless integration of fusion tags and sequence modifications of near arbitrary proteins […]
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04/2022 - Nano Lett
Fabrication of High Aspect Ratio Gold Nanowires within the Microtubule Lumen
Gold nanowires have great potential use as interconnects in electronic, photonic, and optoelectronic devices. To date, there are various fabrication strategies for gold nanowires, each one associated with particular drawbacks as they utilize high temperatures, toxic chemicals, or expensive compounds to produce nanowires of suboptimal quality. Inspired by nanowire fabrication strategies that used higher-order biopolymer […]
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11/2021 - eLife
A WDR35-dependent coat protein complex transports ciliary membrane cargo vesicles to cilia
Intraflagellar transport (IFT) is a highly conserved mechanism for motor-driven transport of cargo within cilia, but how this cargo is selectively transported to cilia and across the diffusion barrier is unclear. WDR35/IFT121 is a component of the IFT-A complex best known for its role in ciliary retrograde transport. In the absence of WDR35, small mutant […]
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08/2021 - Journal of Cell Science
In vivo imaging shows continued association of several IFT A, B and dynein complexes while IFT trains U-turn at the tip
Flagellar assembly depends on intraflagellar transport (IFT), a bidirectional motility of protein carriers, the IFT trains. The trains are periodic assemblies of IFT-A and IFT-B subcomplexes and the motors kinesin-2 and IFT dynein. At the tip, anterograde trains are remodeled for retrograde IFT, a process that in Chlamydomonas involves kinesin-2 release and train fragmentation. However, […]
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