Prof. Paola Picotti

Forschungsschwerpunkte: Proteomik, strukturelle Systembiologie, Proteinaggregation, Parkinson, Massenspektrometrie
Paola Picotti ist eine Biochemikerin. Das Picotti-Labor untersucht, wie Konformitätsänderungen bei Proteinen zelluläre Netzwerke, sowohl in ihrer herkömmlichen Physiologie als auch während Krankheiten beeinflussen. Das Labor entwickelte neue massenspektroskopische Methoden, um Veränderungen von Struktur und Funktion von Proteinen auf proteomischer Ebene in biologischen Proben wie Zellen oder Geweben zu beobachten. Diese Methoden werden vor allem angewandt, um die Effekte von Proteinaggregation in neurodegenerativen Krankheiten zu studieren, besonders bei Parkinson.
Die Picotti-Gruppe entwickelte eine strukturale Proteomiktechnik, von begrenzter Proteolyse in Verbindung mit Massenspektrometrie (LiP-MS), welche die Proteinkonfirmationsveränderungen im gesamten nachweisbaren Proteom mit aufwändigen Proben indirekt überwacht (Feng et al. Nat Biotechnology, 2014). Das daraus resultierende dynamische 3D-Proteom kann in funktionelle Proteomikscreenings integriert werden, woraus viel detailliertere Aufnahmen der komplexen Proteomdynamik entstehen als bei Proteinexpressionsscreenings allein. Diese strukturalen Proteomikscreenings ermitteln Proteinfunktionsänderungen durch zahlreiche molekulare Ereignisse (wie Katalyse, Allosterie, Protein-Protein-Interaktionen und Proteinaggregation) sowohl simultan als auch in situ mit einer Auflösung der einzelnen Funktionsorte. Ein Ziel des Picotti-Labors ist die Integration dieser dynamischen, strukturalen Proteomikdaten mit statischen Strukturdaten der Atomaren Ebene sowie mit biochemischem Wissen und Wissen der Systemebene, um neue quantitative Messungen für komplexe biologische Prozesse bereitzustellen und pathologische Zustände zu erkennen.
Das Picotti-Labor wendet diese neu entwickelten Ansätze aus der Proteomik an, um die Proteinaggregation zu studieren. Hier liegt der Fokus auf dem amylodogenen Protein Alpha-Synuklein (a-Syn), welches an Parkinson beteiligt ist. Hier entdeckte die Gruppe molekulare Regulatoren für die Toxizität von a-Syn und enthüllte damit potenzielle Ziele für die Modulation von Parkinson. Außerdem hat die Picotti-Gruppe jüngst die Determinanten für Protein- und Proteomthermostabilität entdeckt und eine Karte der Protein-Metabolit-Interaktionen.