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

  • 01/2021 - Science

    Tubulin glycylation controls axonemal dynein activity, flagellar beat, and male fertility

    Posttranslational modifications of the microtubule cytoskeleton have emerged as key regulators of cellular functions, and their perturbations have been linked to a growing number of human pathologies. Tubulin glycylation modifies microtubules specifically in cilia and flagella, but its functional and mechanistic roles remain unclear. In this study, we generated a mouse model entirely lacking tubulin […]

  • 12/2020

    A WDR35-dependent coatomer transports ciliary membrane proteins from the Golgi to the 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 […]

  • 09/2020 - Nature Structural Molecular Biology

    The molecular structure of mammalian primary cilia revealed by cryo-electron tomography

    Primary cilia are microtubule-based organelles that are important for signaling and sensing in eukaryotic cells. Unlike the thoroughly studied motile cilia, the three-dimensional architecture and molecular composition of primary cilia are largely unexplored. Yet, studying these aspects is necessary to understand how primary cilia function in health and disease. We developed an enabling method for […]

  • 07/2020 - BiologyOpen

    Filament formation by the translation factor eIF2B regulates protein synthesis in starved cells

    Cells exposed to starvation have to adjust their metabolism to conserve energy and protect themselves. Protein synthesis is one of the major energy-consuming processes and as such has to be tightly controlled. Many mechanistic details about how starved cells regulate the process of protein synthesis are still unknown. Here, we report that the essential translation […]

  • 05/2020 - Molecular Biology of the Cell

    Reorganization of budding yeast cytoplasm upon energy depletion

    Yeast cells, when exposed to stress, can enter a protective state in which cell division, growth, and metabolism are down-regulated. They remain viable in this state until nutrients become available again. How cells enter this protective survival state and what happens at a cellular and subcellular level are largely unknown. In this study, we used […]