Definizione di un pattern PROSITE per il NOG (Neurite Outgrowth and Guidance) motif

The study on which the project illustrated below is based is taken from a scientific article in which the supervisor who followed me during the training course collaborated. The article in question is “A conserved Neurite Outgrowth and Guidance motif with biomimetic potential in neuronal cell adhesion molecules”. The study deals with a discovery in which the various neuronal cell adhesion molecules (CAM) are the protagonists, whose extracellular domains are equipped with Ig-like repeats (Ig2) and type III fibronectin. In general, CAMs are important for their function of mediating homophilic and heterophilic interactions for the growth and orientation of neurons (neurogenesis). Taking into account the Ig2 repeats, it was found that they share a highly conserved and specific motif called NOG (Neurite Outgrowth and Guidance). This NOG motif was therefore bio-informatically represented by a PROSITE model on which the investigation we carried out is based. The potential lies in being able to reproduce in the future synthetic peptides derived from the NOG motif with the various regulatory elements eventually discovered, which, when suitably designed, are able to mimic the pro-neurogenic functions of CAM proteins as biomimetics and use them for studies on neurodevelopment, biotechnology and/or for regenerative medicine. The aim of this project, therefore, is to narrow the field and define Prosite patterns in order to gain greater sequence specificity in taxonomic terms as regards the NOG motif.

Lo studio su cui si basa il progetto seguentemente illustrato è tratto da un articolo scientifico a cui ha collaborato il relatore che mi ha seguito durante il percorso formativo. L’articolo in questione è “A conserved Neurite Outgrowth and Guidance motif with biomimetic potential in neuronal Cell Adhesion Molecules”. Lo studio tratta di una scoperta in cui si vedono protagoniste le diverse molecole di adesione cellulare neuronale (CAM) i cui domini extracellulari sono dotati di ripetizioni Ig-like (Ig2) e Fibronectina di tipo III. In generale le CAM sono importanti per la loro funzione di mediare le interazioni omo- ed eterofile per la crescita e l’orientamento dei neuroni (neurogenesi). Tenendo in considerazione le ripetizione Ig2 si è scoperto che esse condividono un motif denominato NOG (Neurite Outgrowth and Guidance) altamente conservato e specifico. Questo NOG motif è stato dunque rappresentato bio-informaticamente da un modello PROSITE su cui si basa l’indagine da noi effettuata. La potenzialità sta nel poter riprodurre in futuro dei peptidi sintetici derivati dal NOG motif con i diversi elementi regolatori eventualmente scoperti, che opportunamente progettati sono in grado di imitare le funzioni pro-neurogeniche delle proteine CAM come biomimetici e utilizzarli per studi sullo sviluppo neurologico, biotecnologico e/o per la medicina rigenerativa. Il fine di questo progetto, dunque, è quello di restringere il campo e definire dei pattern Prosite nell’intento di guadagnare una maggiore specificità di sequenza in termini tassonomici per quanto riguarda il NOG motif.