• apis mellifera
• Chemosensory protein
• espressione batterica
• MALDI-MS
• olfatto
• purificazione di proteine
• saggi di binding

RIASSUNTO

Questo lavoro di tesi presenta una ricerca effettuata con tecniche di biochimica e di biologia molecolare su proteine solubili coinvolte nella chemiorecezione negli insetti, le Chemosensory protein (CSP). Queste sono proteine solubili di circa 100-120 amminoacidi, presenti nella linfa sensillare degli insetti, dove svolgono una funzione legante verso semiochimici. Alcune di esse sono state trovate anche in altre parti del corpo, come ghiandole produttrici di feromoni, svolgendo in questi casi ancora funzioni legate alla comunicazione chimica. E’ stata anche riportata la presenza di CSP in organi in fase di sviluppo, come nel caso della p10 della blatta, prodotta durante la rigenerazione degli arti, e della CSP5 dell’ape, presente solo nelle uova e negli ovari di regina.
In ogni caso, tali proteine costituiscono obiettivi interessanti nel controllo di popolazioni di insetti dannosi alle colture o nocivi per la salute umana, ma anche di insetti utili, come le api, che sono responsabili della impollinazione di molte piante. Una migliore conoscenza di queste proteine e di altre coinvolte nella comunicazione chimica puo’ suggerire azioni mirate per la conservazione di specie utili o la riduzione di quelle dannose.
Il lavoro sperimentale, riguarda lo studio delle 6 CSP presenti nel genoma di Apis mellifera. Quattro di queste sono state espresse in sistemi batterici, ottenendo ottime rese e proteine allo stato nativo. Tre di queste proteine, la CSP1, la CSP3 e la CSP4, sono state purificate mediante una serie di passaggi cromatografici su resine a scambio anionico e gel-filtrazione ed utilizzate in saggi di binding con molecole leganti diverse. La CSP1 lega in maniera forte e specifica composti a catena lineare come alcooli ed esteri a 13-14 atomi di carbonio. La CSP3 ha mostrato una selettivita’ simile, legando con alta affinita’ l’1-tridecanolo, accanto ad altri composti, quali benzoati alchilici. E’ noto che alcuni esteri a catena medio-lunga sono stati identificati come componenti di miscele feromonali utilizzate dalle api nei loro rapporti sociali. Non e’ escluso, quindi che sia la CSP1 che la CSP3 siano coinvolte nella percezione di tali messaggi chimici. La CSP4, invece, ha mostrato un comportamento molto diverso, legando composti terpenici di dimensioni realtivamente grandi, quali il retinolo ed il beta-ionone.
Utilizzando la spettrometria di massa MALDI alcune CSP sono state identificate nelle antenne di api appartenenti alle diverse caste ed in altri tessuti. Questa rappresenta la prima indagine sulla presenza di proteine olfattive negli insetti effettuata per spettrometria di massa direttamente su tessuti biologici.