Denominazione

Proteine di superficie o secrete espresse da Staphylococcus aureus: caratterizzazione biochimica e immunologica e loro possibile uso vaccinale

Attività di ricerca

Staphylococcus aureus, un microorganismo patogeno per l’uomo e gli organismi animali, esprime sulla superficie una varietà di proteine molte delle quali si comportano come adesine per componenti della matrice extracellulare dell’ospite o rilascia nel medium colturale proteine/peptidi che contrastano la fagocitosi o l’azione del complemento. In questo contesto, la ricerca si propone la caratterizzazione di alcune di queste proteine e la verifica del loro potenziale uso come candidati vaccinali.
Le proteine verranno prodotte in forma ricombinante, purificate e caratterizzate nelle loro proprietà biochimiche e biofisiche. Per determinare il potenziale vaccinogeno di ogni proteina, si produrranno anticorpi monoclonali e policlonali e quantificato il titolo anticorpale per ogni antigene nel siero di pazienti umani che abbiano avuto un trascorso infettivo. Per confermare la localizzazione di ciascuna proteina ricombinante prodotta e la loro accessibilità agli anticorpi, i batteri verranno testati mediante FACS, mentre la valutazione della loro espressione in vivo verrà condotta mediante microscopia a fluorescenza. L'efficacia opsonica degli anticorpi verso singole proteine o loro “combine” sarà esaminata in saggi di fagocitosi in vivo e in vitro. Gli antigeni o loro combinazioni verranno anche testati come vaccini in saggi di sopravvivenza di gruppi di topi sfidati con dosi letali di cellule stafilococciche, mentre in esperimenti di immunoprofilassi si valuterà l'azione protettiva di anticorpi monoclonali mirati verso specifici antigeni.

Parole chiave

Obbligate
  • LS1_1 - Molecular biology and interactions
  • LS1_2 - General biochemistry and metabolism
  • LS3_8 - Microbiology, microbial genetics

 

Libere
  • Staphylococcus
  • Adesina
  • Anticorpi monoclonali
  • Immunità innata

 

Coordinatore

Pietro Speziale
Professore Ordinario
Dipartimento Di Medicina Molecolare
Dipartimento Di Biochimica Viale Taramelli 3/B - Pavia
Tel. =382 987787 - Mob. 338 8297483
E-mail: pietro.speziale@unipv.it

Profilo del coordinatore

Curriculum Vitae

Laurea in Scienze Biologiche presso l'Università di Palermo, 1971. Diploma di Perfezionamento in Biochimica presso l'Università di Pavia, 1975. Attualmente, è Professore Ordinario di Biochimica presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Pavia.
Nel 1980 ha soggiornato presso l'Università di Helsinki dove è stato introdotto allo studio delle proteine della matrice extracellulare. Nel 1981 ha speso un anno come exchange investigator presso l'Università dell'Alabama a Birgimgham (USA) dove si è dedicato allo studio dei meccanismi di adesione batterica a substrati della matrice extracellulare. Ha quindi soggiornato per motivi di studio e di ricerca presso Università Europee (Uppsala, Dublino, Ginevra) e americane (Houston e Boston). I suoi principali interessi scientifici riguardano l'analisi delle proprietà biochimiche e immunologiche di adesine espresse sula superficie cellulare o di molecole immunomodulatrici secrete nel medium colturale da batteri Gram-positivi.

Journal Peer Reviewer: J. Biol. Chem.; Infect. Immunity; Microbiology; Vaccine; BMC Microbiology; Toxicon; FEMS Microbiology Review.

Granting Agency Reviewer: The Welcome Trust; London; Deutsche Forschungsgemeinschaft (German Research Foundation) (Transregional Research Centre 34).

Brevetti:
-Fibronectin binding protein derived peptides which do not bind to fibronectin, antibodies thereto, and therapeutic uses. (EP-971740)
-Cross-reactive displacing antibodies from collagen-binding proteins and method of identification and use (EP-1267930)
-Cross-reactive monoclonal and polyclonal antibodies which recognize surface proteins from coagulase-negative staphylococci and Staphylococcus aureus (AU2008249159)

 

Pubblicazioni più significative degli ultimi 5 anni (max 5)
DI POTO, ANTONELLA; Sbarra MS; Provenza G; VISAI, LIVIA; SPEZIALE, PIETRO
The effect of photodynamic treatment combined with antibiotic action or host defence mechanisms on Staphylococcus aureus biofilms.
Rivista: BIOMATERIALS - Volume: 30 - Pagine: 3158-3166 - Num. pagine: 9 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
Margarit, I; Bonacci, S; PIETROCOLA, GIAMPIERO; RINDI, SIMONETTA; Ghezzo, C; Bombaci, M; Nardi Dei, V; Grifantini, R; SPEZIALE, PIETRO; Grandi, G.
Capturing host-pathogen interactions by protein microarrays: identification of novel streptococcal proteins binding to human fibronectin, fibrinogen, and C4BP.
Rivista: THE FASEB JOURNAL - Volume: 23 - Pagine: 3100-3112 - Num. pagine: 13 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
SPEZIALE, PIETRO; VISAI, LIVIA; RINDI, SIMONETTA; DI POTO, ANTONELLA
Purification of human plasma fibronectin using immobilized gelatin
Rivista: NATURE PROTOCOLS - Volume: 3 - Pagine: 523-533 - Num. pagine: 11 - Anno: 2008
(1 Contributo su Rivista)
KEANE FM; LAUGHAM A; VALTULINA, VIVIANA; BRENNAN V; SPEZIALE, PIETRO; FOSTER TJ
Fibrinogen and elastin bind to the same region within the A domain of fibronectin binding protein A, a microbial surface component recognizing adhesive matrix molecule of Staphylococcus aureus.
Rivista: MOLECULAR MICROBIOLOGY - Volume: 63 - Pagine: 711-723 - Anno: 2007
(1 Contributo su Rivista)
MEENAN N. A.; VISAI, LIVIA; VALTULINA, VIVIANA; SCHWARZ LINEK U.; NORRIS N. C.; GURUSIDAPPA S.; HOOK M.; SPEZIALE, PIETRO; POTTS J. R.
The tandem beta-zipper model defines high affinity fibronectin-binding repeats within Staphylococcus aureus FnBPA
Rivista: THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY - Volume: 282 - Pagine: 25893-25902 - Num. pagine: 10 - Anno: 2007
(1 Contributo su Rivista)

 

Indici
  • ISI (dal 1990):
    • Numero di citazioni complessivo: 1635
    • H index: 23
  • SCOPUS (dal 1996):
    • Numero di citazioni complessivo: 1512
    • H index: 24

     

Membri dell'unità di ricerca

Afferenti all'Università di Pavia
1 Di Poto Antonella Assegnista di Ricerca
Dipartimento Di Biochimica 'Alessandro Castellani'
2 Missineo Antonino Dottorando XXV CICLO
Dipartimento Di Biochimica 'Alessandro Castellani'
3 Rindi Simonetta Ricercatore
Dipartimento Di Medicina Molecolare

 

Afferenti ad altri enti/istituzioni
1 Bagnoli Fabio Ricercatore
Novartis Vaccines and Diagnostics Italia
2 Margarit Immaculada Ricercatore
Novartis Vaccines and Diagnostics Italia
3 Montanaro Lucio Prof Ordinario
Università di Bologna Italia
4 Teti Giuseppe Prof Ordinario
Università di Messina Italia

 

Collaborazioni strategiche

1 Grandi Guido
Novartis Vaccines Italia
2 Foster Timothy
Trinity College- Dublin Eire
3 Josefsson Elisabet
University of Gothenburg Svezia

 

Finanziamenti - Principali progetti finanziati negli ultimi 5 anni

Fonte finanziamento/
tipologia progetto
Nome progetto Inizio progetto Durata progetto
Fondazione CARIPLO Biochemical and immunological analysis of surface/secreted proteins and their use as potential components of a multivalent anti-Staphylococcus aureus vaccine 1 Ottobre 2010 36 M
Prin 2008 Adesine streptococciche per proteine della superficie cellulare edella matrice extracellulare:caratterizzazione biochimica e biologicae ruolo nella patogenesi 1 Marzo 2010 24 M
Novartis Vaccines Functional characterization of GAS vaccine candidates 1 Dicembre 2009 12 M

Prodotti dell'unità di ricerca

Altre pubblicazioni (max 30)
Campoccia D; Montanaro L; SPEZIALE, PIETRO; Arciola C.R.
Antibiotic-loaded biomaterials and the risks for the spread of antibiotic resistance following their prophylactic and therapeutic clinical use.
Rivista: BIOMATERIALS - Volume: 31 - Pagine: 6363-6367 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Fiona M. Burke; Niamh McCormack; RINDI, SIMONETTA; SPEZIALE, PIETRO; Timothy J. Foster
Fibronectin-binding protein B variation in Staphylococcus aureus
Rivista: BMC MICROBIOLOGY - Volume: 10 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Joan A. Geoghegan; Rebecca M. Corrigan; Dominika T. Gruszka; SPEZIALE, PIETRO; James P. O'Gara; Jennifer R. Potts; Timothy J. Foster
The Role of Surface Protein SasG in Biofilm Formation by Staphylococcus aureus
Rivista: JOURNAL OF BACTERIOLOGY - Volume: 192 - Pagine: 5663-5773 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Miajlovic H; Zapotoczna M; Geoghegan JA; Kerrigan SW; SPEZIALE, PIETRO; Foster T.J.
Direct interaction of iron-regulated surface determinant IsdB of Staphylococcus aureus with the GPIIb/IIIa receptor on platelets
Rivista: MICROBIOLOGY - Volume: 156 - Pagine: 920-928 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Montanaro L; SPEZIALE, PIETRO; Campoccia D; Pirini V; Ravaioli S; Cangini I; VISAI, LIVIA; Arciola C.R.
Polymorphisms of agr locus correspond to distinct genetic patterns of virulence in Staphylococcus aureus clinical isolates from orthopedic implant infections.
Rivista: JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH. PART A - Volume: 94 - Pagine: 825-832 - Num. pagine: 8 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Provenza Giulio; MARIA, STEFANIA; VISAI, LIVIA; Burke Fiona M; Geoghegan Joan A; Stravalaci Matteo; Gobbi Marco; Mazzini Giuliano; Arciola Carla Renata; Foster Timothy J; SPEZIALE, PIETRO
Functional analysis of a murine monoclonal antibody against the repetitive region of the fibronectin-binding adhesins fibronectin-binding protein A and fibronectin-binding protein B from Staphylococcus aureus
Rivista: THE FEBS JOURNAL - Volume: 277 - Pagine: 4490-4505 - Num. pagine: 16 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Zingaretti C; Falugi F; Nardi Dei V; PIETROCOLA, GIAMPIERO; Mariani M; Liberatori S; Gallotta M; Tontini M; Tani C; SPEZIALE, PIETRO; Grandi G; Margarit I.
Streptococcus pyogenes SpyCEP: a chemokine-inactivating protease with unique structural and biochemical features
Rivista: THE FASEB JOURNAL - Volume: 24 - Pagine: 2839-2848 - Num. pagine: 10 - Anno: 2010
(1 Contributo su Rivista)
Campoccia D; SPEZIALE, PIETRO; Ravaioli S; Cangini I; RINDI, SIMONETTA; Pirini V; Montanaro L; Arciola C.R. B.i.o.m.a.t.e.r.i.a.l.s. 2009 Dec; 30:6621 8. Epub 2009 Sep 1.5. PMID: 19758694 [PubMed in process]
The presence of both bone sialoprotein-binding protein gene and collagen adhesin gene as a typical virulence trait of the major epidemic cluster in isolates from orthopedic implant infections.
Rivista: BIOMATERIALS - Volume: 30 - Pagine: 6621-6628 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
Geoghegan JA; Smith EJ; SPEZIALE, PIETRO; Foster T.J.
Staphylococcus pseudintermedius expresses surface proteins that closely resemble those from Staphylococcus aureus.
Rivista: VETERINARY MICROBIOLOGY - Volume: 138 - Pagine: 345-352 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
SPEZIALE, PIETRO; PIETROCOLA, GIAMPIERO; RINDI, SIMONETTA; PROVENZANO, MARIA; Provenza, G; DI POTO, ANTONELLA; VISAI, LIVIA; Arciola, C. R.
Structural and functional role of Staphylococcus aureus surface components recognizing adhesive matrix molecules of the host
Rivista: FUTURE MICROBIOLOGY - Volume: 4 - Pagine: 1337-1352 - Num. pagine: 16 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
VISAI, LIVIA; Yanagisawa N; Josefsson E; Tarkowski A; PEZZALI, ILARIA; Rooijakkers SH; Foster TJ; SPEZIALE, PIETRO
Immune evasion by Staphylococcus aureus conferred by iron-regulated surface determinant protein IsdH.
Rivista: MICROBIOLOGY - Volume: 155 - Pagine: 667-679 - Num. pagine: 13 - Anno: 2009
(1 Contributo su Rivista)
Loughman A; Sweeney T; Keane FM; PIETROCOLA, GIAMPIERO; SPEZIALE, PIETRO; Foster T.J.
Sequence diversity in the A domain of Staphylococcus aureus fibronectin-binding protein A.
Rivista: BMC MICROBIOLOGY - Volume: 8; - Pagine: 74-Anno: 2008
(1 Contributo su Rivista)
Sharma M; VISAI, LIVIA; Bragheri F; CRISTIANI, ILARIA; Gupta PK; SPEZIALE, PIETRO
Toluidine blue-mediated photodynamic effects on staphylococcal biofilms.
Rivista: ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY - Volume: 52 - Pagine: 299-305 - Anno: 2008
(1 Contributo su Rivista)
SPEZIALE, PIETRO; VISAI, LIVIA; RINDI, SIMONETTA; PIETROCOLA, GIAMPIERO; Provenza, Giulio; PROVENZANO, MARIA
Prevention and treatment of Staphylococcus biofilms
Rivista: CURRENT MEDICINAL CHEMISTRY - Volume: 15 - Pagine: 3185-3195 - Num. pagine: 11 - Anno: 2008
(1 Contributo su Rivista)
PIETROCOLA, GIAMPIERO; VALTULINA, VIVIANA; RINDI, SIMONETTA; JOST, B. H.; SPEZIALE, PIETRO
Functional and structural properties of CbpA, a collagen-binding protein from Arcanobacterium pyogenes
Rivista: MICROBIOLOGY - Volume: 153 - Pagine: 3380-3389 - Num. pagine: 10 - Anno: 2007
(1 Contributo su Rivista)
RIVERA J.; VANNAKAMBADI G.; HOOK M.; SPEZIALE, PIETRO
Fibrinogen-binding proteins of Gram-positive bacteria
Rivista: THROMBOSIS AND HAEMOSTASIS - Volume: 98 - Pagine: 503-511 - Anno: 2007
(1 Contributo su Rivista)
FITZGERALD J. R.; LOUGHMAN A.; KEANE F.; BRENNAN M.; KNOBEL M.; HIGGINS J.; VISAI, LIVIA; SPEZIALE, PIETRO; COX D.; FOSTER T. J.
Fibronectin-binding proteins of Staphylococcus aureus mediate activation of human platelets via fibrinogen and fibronectin bridges to integrin GPIIb/IIIa and IgG binding to the FcγRIIa receptor
Rivista: MOLECULAR MICROBIOLOGY - Volume: 59 - Pagine: 212-230 - Num. pagine: 19 - Anno: 2006
(1 Contributo su Rivista)
Pierno M; Maravigna L.; Piazza R.; VISAI, LIVIA; SPEZIALE, PIETRO
FbsA-driven fibrinogen polymerization: a bacterial Deceiving Strategy.
Rivista: PHYSICAL REVIEW LETTERS - Volume: 96 - Pagine: 028108-Anno: 2006
(1 Contributo su Rivista)
PIETROCOLA, GIAMPIERO; VISAI, LIVIA; VALTULINA, VIVIANA; Vignati E.; RINDI, SIMONETTA; Arciola C. R.; Piazza R.; SPEZIALE, PIETRO
Multiple interactions of FbsA, a surface protein from Streptococcus agalactiae, with fibrinogen: affinity, stoichiometry and structural characterization.
Rivista: BIOCHEMISTRY - Volume: 45 - Pagine: 12840-12852 - Num. pagine: 13 - Anno: 2006
(1 Contributo su Rivista)
RINDI, SIMONETTA; CICALINI S; PIETROCOLA, GIAMPIERO; VENDITTI M; FESTA A; FOSTER TJ; PETROSILLO N; SPEZIALE, PIETRO
Antibody response in patients with endocarditis caused by Staphylococcus aureus.
Rivista: EUROPEAN JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION - Volume: 36 - Pagine: 536-543 - Num. pagine: 8 - Anno: 2006
(1 Contributo su Rivista)
Schaffer AC; Solinga RM; Cocchiaro J; Portoles M; Kiser KB; Risley A; Randall SM; VALTULINA, VIVIANA; SPEZIALE, PIETRO; Walsh E; Foster T; Lee J.C.
Immunization with Staphylococcus aureus clumping factor B, a major determinant in nasal carriage, reduces nasal colonization in a murine model
Rivista: INFECTION AND IMMUNITY - Volume: 74 - Pagine: 2145-2153 - Anno: 2006
(1 Contributo su Rivista)
ARCIOLA C. R.; CAMPOCCIA D.; GAMBERINI S.; DONATI M. E.; PIRINI V.; VISAI, LIVIA; SPEZIALE, PIETRO; MONTANARO L.
Antibiotic resistance in exopolysaccharide-forming Staphylococcus epidermidis clinical isolates from orthopaedic implant infections.
Rivista: BIOMATERIALS - Volume: 26 - Pagine: 6530-6535 - Num. pagine: 6 - Anno: 2005
(1 Contributo su Rivista)
Bowden M. G.; Chen W.; Singvall J.; Xu Y.; Peacock S. J.; Valtulina Viviana; SPEZIALE, PIETRO; Hook M.
Identification and preliminary characterization of cell-wall-anchored proteins of Staphylococcus epidermidis.
Rivista: MICROBIOLOGY - Volume: 151 - Pagine: 1453-1464 - Anno: 2005
(1 Contributo su Rivista)
D'ANGELO, ANGELA; GEROLDI D.; HANCOCK M. A.; VALTULINA, VIVIANA; ICARO CORNAGLIA, ANTONIA; SPENCER C. A.; EMANUELE, ENZO; CALLIGARO, ALESSANDRO; KOSCHINSKY M. L.; SPEZIALE, PIETRO; VISAI, LIVIA
The Apolipoprotein(a) Component of Lipoprotein(a) Mediates Binding to Laminin: Contribution to Selective Retention of Lipoprotein(a) in Atherosclerotic Lesions
Rivista: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA - Volume: 1687 - Pagine: 1-10 - Num. pagine: 10 - Anno: 2005
(1 Contributo su Rivista)
Fassina L; Visai L; Asti L; Benazzo F; Speziale P; Tanzi MC; Magenes G.
Calcified matrix production by SAOS-2 cells inside a polyurethane porous scaffold, using a perfusion bioreactor
Rivista: TISSUE ENGINEERING - Volume: 11 - Pagine: 685-700 - Num. pagine: 16 - Anno: 2005
(1 Contributo su Rivista)
Jonsson I. M.; PIETROCOLA, GIAMPIERO; SPEZIALE, PIETRO; Verdrengh M.; Tarkowski A.
Role of fibrinogen-binding adhesin expression in septic arthritis and septicemia caused by Streptocccus agalactiae.
Rivista: THE JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES - Volume: 192 - Pagine: 1456-1464 - Num. pagine: 9 - Anno: 2005
(1 Contributo su Rivista)
Rivas J. M.; SPEZIALE, PIETRO; Patti J. M.; Hook M.
MSCRAMM-targeted vaccines and immunotheraphy for staphylococcal infection.
Rivista: CURRENT OPINION IN DRUG DISCOVERY & DEVELOPMENT - Volume: 7 - Pagine: 223-227 - Anno: 2004
(1 Contributo su Rivista)
ROCHE F. M.; DOWNER R.; KEANE F.; SPEZIALE, PIETRO; PARK P. W.; FOSTER T. J.
The N-terminal A domain of fibronectin-binding proteins A and B promotes adhesion of Staphylococcus aureus to elastin.
Rivista: THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY - Volume: 279 - Pagine: 38433-38440 - Anno: 2004
(1 Contributo su Rivista)
SCHUBERT A.; ZAKIKHANY K.; PIETROCOLA, GIAMPIERO; MEINKE A.; SPEZIALE, PIETRO; EIKMANNS B. J.; REINSCHEID D. J.
The fibrinogen receptor FbsA promotes adherence of Streptococcus agalactiae to human epithelial cells
Rivista: INFECTION AND IMMUNITY - Volume: 72 - Pagine: 6197-6205 - Num. pagine: 9 - Anno: 2004
(1 Contributo su Rivista)

 

Punti di forza comparativi dell'unità di ricerca in un orizzonte di 3-5 anni


II gruppo di ricerca ha una riconosciuta esperienza sulla identificazione e caratterizzazione di proteine espresse sulla superficie cellulare o secrete nel medium colturale da Staphylococcus aureus e sulla valutazione del loro ruolo come fattori di virulenza. La competenza accumulata nella determinazione delle proprietà biochimiche, biofisiche e immunologiche di queste molecole rappresenta il know-how necessario alla formulazione di un vaccino verso le infezioni suscitate da questo temibile patogeno. I principali punti di forza dell'Unità risiedono nella multidisciplinarità dell'approccio sperimentale usato nell'affrontare le problematiche connesse all'attività di ricerca e nella solida rete di collaborazioni a livello internazionale.