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12th Naples Workshop on bioactive peptides & 2nd Italy-Korea Symposium on antimicrobial Peptides
No full textViral Peptides shuttles for intracellular delivery
No full textOver the past decade, an increasing number of potential drugs have been suggested for therapeutic application. Often bio-macromolecules show a limited ability to cross the plasma membrane resulting in poor cellular access, which largely prevents them from reaching intracellular targets and from crossing epithelial or endothelial barriers. Several approaches have been proposed to overcome such limitations, including micro-injection, electroporation, viral delivery systems, liposomes, encapsulation in polymers, and receptor mediated endocytosis. Unfortunately, these approaches are often plagued with limited efficiency, and high cellular toxicity. The discovery of several peptides with the ability to cross the plasma membrane of eukaryotic cells by a possibly receptor- and endocytosis-independent mechanism, has opened a new avenue in biomedical research. Among the so-called cell penetrating peptides (CPPs), Tat, penetratin and VP22 have been widely used and have shown to be entrapped in intracellular organelles. Thus, one of the main goals of recent research is the obtainment of novel delivery systems that are able to cross membranes without being entrapped in intracellular organelles1. Viral derived peptides, and in particular those derived by viral entry proteins, may be useful as delivery vehicles due to their intrinsic properties of inducing membrane perturbation.The present talk will describe results obtained with the use of a peptide derived from Herpes simplex virus type 1 for the delivery of bioactive molecules or fluorescent dyes inside the host cell. In particular, its use for the intracellular delivery of quantum dots (QDs)2, liposomes3 and nanoparticles will be addressed
Targeting the membrane: peptides and their use in microbial biotechnology
No full textMembrane fusion is a fundamental biological process that occurs in physiological conditions as well as in different pathological events and entry into host cells by enveloped viruses is an example of how membrane fusion is used by a pathogen in order to establish an infection[1]. An updated description of Herpes simplex virus entry will be provided focusing on membrane interacting sequences[2,3,4,5].
The topic of my research has become the analysis of membrane proteins of external envelopes of both Gram-negative bacteria[6] and viruses[2], with the aim of discovering new antimicrobials or novel biotechnological tools for drug delivery.
The functional and integral knowledge of the interactions between peptides and the membrane bilayer as well as the clarification of the complex interplay between the molecular determinants of membranotropic peptides, pathogens and host cells will provide a better understanding of some elusive aspects of their action and help in the rational design of novel therapeutic agents[7]
Meccanismi innovativi di trasporto attraverso la barriera ematoencefalica: peptidi e nanoparticelle
No full textLa barriera ematoencefalica (BEE) svolge un ruolo protettivo per il tessuto cerebrale, è impermeabile alla maggior parte delle molecole che non sono attivamente trasportate all’interno delle cellule, e permette la formazione di un unico ambiente extracellulare intorno alle cellule del Sistema Nervoso Centrale (SNC) la cui composizione è finemente controllata. Questo complesso sistema non permette a micro-organismi e sostanze tossiche di raggiungere il cervello, agendo in maniera molto efficace e facendo sì che le infezioni a carico del cervello siano più rare. Tuttavia, in alcune condizioni, questo aspetto rappresenta uno svantaggio, in quanto rende le infezioni cerebrali tra le più difficili da trattare. La BEE rende difficoltosa la penetrazione di farmaci nel cervello; da un lato impedisce che farmaci utilizzati nel trattamento di una patologia periferica agiscano anche a livello del sistema nervoso centrale, determinando effetti indesiderati; dall'altro, nel caso di patologie che riguardino proprio il tessuto cerebrale (meningite, sclerosi multipla, neuromielite ottica, Alzheimer), la difficoltà di farvi arrivare farmaci in concentrazioni adatte ad ottenere un'azione farmacologica è alla base della difficoltà di trattamento. Lo sviluppo di metodologie innovative per il trasporto di farmaci attraverso la BEE costituisce un’area di ricerca importante sia per la clinica che per l’industria farmaceutica, in quanto può portare all’uso di concentrazioni inferiori di farmaci con una notevole riduzione degli effetti collaterali, favorendo anche una rivalutazione di farmaci che erano stati scartati per la loro tossicità.
Questo progetto si propone di realizzare nuovi sistemi di natura peptidica in grado di trasportare attraverso la BEE differenti classi di molecole, dal farmaco all’agente da utilizzare per la diagnostica, alla nanoparticella biodegradabile funzionalizzata opportunamente. Tali sistemi saranno molto utili non solo per determinare l’efficacia di tanti farmaci che già esistono ma che per la loro incapacità di arrivare al SNC non hanno mai raggiunto fasi di sperimentazione adeguate, ma anche per lo sviluppo di nuovi farmaci. L’effetto delle molecole in analisi sarà valutato su cellule del sistema nervoso (neuroni, astrociti, etc) in coltura, mediante test di vitalità, analisi di funzionalità mitocondriale, saggi di trasduzione del segnale in vitro ed analisi di markers biomolecolari specifici dei pathways attivati attraverso tecniche di RT-PCR e Western Blotting. Inoltre, per verificare l’avvenuto passaggio delle molecole attraverso la BEE, saranno effettuati esperimenti preliminari su modelli di BEE in vitro, seguiti da analisi di immunofluorescenza in vivo su differenti aree cerebrali (corteccia, ippocampo, cervelletto) ed indagini stereologiche, al fine di valutare la permanenza delle stesse nel SNC
Protein & Peptide Letters Special isuue on "Developments in membrane fusion"
No full textDevelopments in membrane fusio
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