Grupo Biondi – IFIBYNE – CONICET

Area de estudio / Field of Study

Biología Química de Mecanismos Moleculares de Regulación

Dr. Ricardo M. Biondi
JEFE DE GRUPO / Principal Investigator

Investigador Principal CONICET
Profesor Adjunto interino dedicación parcial. Departamento de Química Biológica
Contact: dabiondi@yahoo.co.uk
X: @biondi_lab

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Toda vida celular conocida requiere una comunicación precisa entre proteínas, que a su vez se comunican con otras proteínas y moléculas llevando “mensajes”. Los sistemas celulares se regulan a través de modificaciones en las proteínas y de procesos que involucran cambios en la dinámica y la conformación de las proteínas, que finalmente llevan a cabo multiplicidad de funciones en la célula. En nuestro grupo, investigamos los mecanismos moleculares estructurales y dinámicos que regulan ciertas proteínas y funciones celulares importantes para la fisiología humana. A lo largo de nuestra investigación, hemos estudiado cómo se regulan las proteínas quinasas, que actúan como interruptores moleculares, encendiéndose o apagándose para modificar (fosforilar) a sus proteínas sustrato y así mediar, activar o inhibir funciones específicas. Las proteínas quinasas están alteradas en muchas enfermedades, por ejemplo, una de las vías de señalización que estudiamos se encuentra frecuentemente sobreactivada en cánceres humanos. Para estudiar estos mecanismos moleculares, usamos pequeñas moléculas en un enfoque especial llamado “biología química”. Como parte de nuestra investigación realizamos cribajes de bibliotecas de compuestos, identificamos y desarrollamos pequeñas moléculas con modo de acción innovador. Estos estudios abren nuevos caminos para el descubrimiento y desarrollo de fármacos.

Proyectos / Proyects

1- Mecanismo molecular de regulación de proteínas quinasas río debajo de la insulina y factores de crecimiento (PDK1 y AGC quinasas)

2- Mecanismo moleculares relacionados a enfermedades conformacionales

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3- Enzima Convertidora de Angiotensina 2 (ECA2; ACE2) (proyecto Co-dirigido con Alejandro E. Leroux)

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Colaboradores / Colaborators

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Publicaciones / Publications

Publicaciones seleccionadas:

Alcober-Boquet L, Zang T, Pietsch L, Suess E, Hartmann M, Proschak E, Gross LZF, Sacerdoti M, Zeuzem S, Rogov VV, Leroux AE, Piiper A, Biondi RM.
The PB1 and the ZZ domain of the autophagy receptor p62/SQSTM1 regulate the interaction of p62/SQSTM1 with the autophagosome protein LC3B.
Protein Sci. 2023, doi: 10.1002/pro.4840.

Sacerdoti M, Gross LZF, Riley AM, Zehnder K, Ghode A, Klinke S, …, Leroux AE, Potter B, Camacho CJ and Biondi RM.
Modulation of the substrate specificity of the kinase PDK1 by distinct conformations of the full-length protein.
Sci. Signal (2023) DOI: 10.1126/scisignal.add3184 DESCARGALO GRATIS AQUÍ.

Leroux AE, Biondi RM.
Renaissance of Allostery to Disrupt Protein Kinase Interactions.
Trends Biochem Sci. 45:27-41 (2020).

Raab M, Sanhaji M, Pietsch L, Béquignon I, Herbrand AK, Süß E, Gande SL, Caspar B, Kudlinzki D, Saxena K, Sreeramulu S, Schwalbe H, Strebhardt K, Biondi RM.
Modulation of the Allosteric Communication between the Polo-Box Domain and the Catalytic Domain in Plk1 by Small Compounds.
ACS Chem Biol. 13(8):1921-1931 (2018).

Leroux AE, Schulze JO, Biondi RM.
AGC kinases, mechanisms of regulation ‎and innovative drug development.
Semin Cancer Biol. 48:1-17 (2018)

Schulze JO, Saladino G, Busschots K, Neimanis S, Süß E, Odadzic D, Zeuzem S, Hindie V, Herbrand AK, Lisa MN, Alzari PM, Gervasio FL, Biondi RM.
Bidirectional Allosteric Communication between the ATP-Binding Site and the Regulatory PIF Pocket in PDK1 Protein Kinase.
Cell Chemical Biology 23, 1193–1205 (2016)

Zhang H, Neimanis S, Lopez-Garcia LA, Arencibia JM, Amon S, Stroba A, Zeuzem S, Proschak E, Stark H, Bauer AF, Busschots K, Jørgensen TJ, Engel M, Schulze JO, Biondi RM.
Molecular Mechanism of Regulation of the Atypical Protein Kinase C by N-terminal Domains and an Allosteric Small Compound.
Chem. Biol. 21:754-65 (2014)

Busschots K, Lopez-Garcia LA, Lammi C, Stroba A, Zeuzem S, Piiper A, Alzari PM, Neimanis S, Arencibia JM, Engel M, Schulze JO, Biondi RM
Substrate-Selective Inhibition of Protein Kinase PDK1 by Small Compounds that Bind to the PIF- Pocket Allosteric Docking Site.
Chem. Biol. 19:1152-63 (2012)

Hindie, Stroba, Zhang, Lopez-Garcia, Idrissova, Zeuzem, Hirschberg, Schaeffer, Jorgensen, Engel, Alzari, Biondi RM.
High resolution complex structure and allosteric effects of low molecular weight activators on the protein kinase PDK1.
Nat. Chem. Biol. 5, 758-64. (2009)

Engel M, Hindie V, Lopez-Garcia LA, Stroba A, Schaeffer F, Adrian I, Imig J, Idrissova L, Nastainczyk W, Zeuzem S, Alzari PM, Hartmann RW, Piiper A, Biondi RM.
Allosteric activation of protein kinase PDK1 with low molecular weight compounds.
EMBO J. 25:5469-80. (2006)

Frodin M, Antal TL, Dummler BA, Jensen CJ, Deak M, Gammeltoft S, Biondi RM.
AGC kinases and PDK1 contain a phospho-Ser/Thr binding pocket that mediates activation by hydrophobic motif phosphorylation.
EMBO J. 21, 5396-5407. (2002)

Frame SM, Cohen P, Biondi RM.
A common phosphate binding site explains the substrate specificity of GSK3 and its inactivation by phosphorylation.
Mol. Cell. 7, 1321-1327. (2001)

Biondi RM, Kieloch, A, Currie R, Deak M, Alessi DR.
The PIF-binding pocket in PDK1 is essential for activation of S6K and SGK but not PKB.
EMBO J. 20, 4380-4390. (2001)
Biondi, R.M., Cheung, P.C.F., Casamayor, A., Deak, M., Currie, R.A. and Alessi, D.R. (2000) “Identification of a pocket in the PDK1 kinase domain that interacts with PIF and the C-terminal residues of PKA”.

EMBO J. 19, 979-988.

Subsidios / Grants

Subsidios:

Premios y Menciones / News

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