Glicobiologia

La glicobiologia studia la biosintesi, la struttura, la funzione e l'evoluzione di glicani e glicoconiugati. Studiare le modifiche dinamiche dei profili di glicani e glicoconiugati è fondamentale per comprendere alcuni processi biologici chiave degli organismi. Gran parte del funzionamento del sistema immunitario avviene attraverso interazioni glicani-proteine. Sono in corso studi sulla fisiologia di glicoproteine, glicolipidi e carboidrati e sul loro ruolo nel riconoscimento dei patogeni, al fine di sviluppare terapie, vaccini e prodotti diagnostici di nuova generazione per il cancro e le malattie autoimmuni.

Le porzioni glucidiche delle glicoproteine ​​e dei glicolipidi della superficie cellulare sono coinvolte nei processi di comunicazione cellulare e nelle risposte fisiologiche. Le glicoproteine​​​​ e i glicolipidi di superficie fungono da punto di ancoraggio per l'adesione intercellulare, da sito di legame per anticorpi e altre proteine ​​e da recettori per batteri e virus. Alterazioni del profilo di glicosilazione superficiale sono associati a differenziazione e sviluppo cellulare e a infezioni virali e vengono utilizzate per la diagnosi di alcuni tumori, sette dei quali correlati a cambiamenti nell'espressione o nella localizzazione di determinate glicosiltransferasi.

Le più comuni applicazioni sono le ricerche di glicomica e di glicoproteomica che si occupano tra l'altro di sintesi dei glicani, glicosilazione e deglicosilazione e di analisi dei glicani. La glicomica è una branca della glicobiologia che mira a identificare la struttura e la funzione dei glicani o del glicoma in una cellula o in un organismo. La glicoproteomica si concentra sulla determinazione delle posizioni e sull'identificazione dei glicani delle glicoproteine ​​nelle cellule o nei tessuti. La spettroscopia di massa è ampiamente utilizzata sia negli studi di glicomica che di glicoproteomica, ma l'analisi è ancora molto difficile a causa della molteplicità dei glicani e della variabilità dei siti di glicosilazione.