Prof.

OTTONELLO Simone

Professore di I fascia
Parco Area delle Scienze, 11/a 43124 PARMA
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Posizione attuale
Professore ordinario di Biologia Molecolare presso il Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale (SCVSA) dell'Università di Parma. Coordinatore del Dottorato di Ricerca in Biotecnologie e Bioscienze. Vice Direttore del Laboratorio del Tecnopolo Regionale Biopharmanet-Tec. Delegato dell'Università di Parma e membro della Giunta del Consorzio Interuniversitario per le Biotecnologie (CIB). Membro della Commissione per l'Abilitazione Scientifica Nazionale nel settore 05/E2 (Biologia Molecolare).

Corsi di insegnamento: Biologia Molecolare (Laurea Triennale in Biotecnologie), Regolazione dell'espressione genica eucariotica (Laurea Magistrale in Biotecnologie Genomiche, Molecolari e Industriali), Fondamenti di Biologia Molecolare Eucariotica (Scuole di Specialità Medica in "Malattie Infettive" e in "Oncologia").

Ambiti di ricerca
Genomica funzionale di sistemi cellulari microbici e animali, espressione genica eucariotica, ingegneria proteica e applicazioni allo sviluppo di nuovi vaccini peptidici, anticorpi ricombinanti e composti antimicrobici di nuova generazione.

Esperienze professionali
Research Associate (1984-86) e poi Visiting Scientist (1990) presso il laboratorio di Karen Sprague, Institute of Molecular Biology, University of Oregon. Nel 2003 è stato Visiting Scientist della Japanese Society for the Promotion of Science presso l'Università di Tokyo (Department of Biotechnology) e ha tenuto conferenze e lezioni in diverse Università Giapponesi. Nel 2007 è stato invitato come relatore all'International Meeting of the Federation of Korean Microbiological Societies (Seoul) e ha tenuto seminari e lezioni su argomenti di biotecnologie genomico-microbiche in varie Università della Corea del Sud.

Autore di oltre 120 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali peer-reviewed (https://scholar.google.it/scholar?hl=it&q=ottonello+simone&lr=&oq=ottone) e inventore principale o co-inventore in 7 brevetti internazionali riguardanti vaccini peptidici ricombinanti di nuova generazione diretti contro la malattia di Alzheimer e contro il virus del papilloma umano (HPV), e anticorpi (nanobodies) epitope-tagged. H-index: 34 (Scopus); 40 (Google Scholar); oltre 4000 citazioni complessive.

Responsabile di diversi progetti di ricerca nell'ambito dell'espressione genica eucariotica, della genomica microbica e dell'ingegneria proteica, soprattutto in ambito vaccinale. Tra questi, diversi progetti Regionali/Industriali, il progetto FIRB-MIUR “Post-genome: Cellular Physiology and Engineering”, 4 progetti PRIN-MIUR e 1 progetto AIRC (2013), riguardante la progettazione, produzione e validazione pre-clinica di un nuovo vaccino peptidico ricombinante diretto contro il papillomavirus umano (HPV). Svolge attività di referee per diverse riviste internazionali e per fondazioni ed enti di ricerca nazionali e internazionali (CNRS, USDA, Institut Pasteur, Polish Academy of Sciences, Indian Institute of Technology). Ricercatore principale e membro del consorzio Italo-Francese TuberGENOMICS. Responsabile di Unità di Ricerca all'interno del CIB, ricercatore associato del Consortium for Functional Glycomics (U.S.A.).

Attività di ricerca e principali risultati conseguiti
Consolidata esperienza in biochimica cellulare, biologia molecolare, genomica funzionale e ingegneria proteica, applicate a vari sistemi e problematiche biologiche. L'attività di ricerca ha inizialmente riguardato la messa a punto di test diagnostico-molecolari in ambito neurologico e il trasporto/metabolismo della vitamina A con particolare riferimento alla struttura delle “retinol binding protein” e alla messa a punto dei primi sistemi in vitro in grado di internalizzare ed esterificare il retinolo, e di ossidarlo ad acido retinoico, un modulatore trascrizionale. Si è successivamente occupato di regolazione dell'espressione genica eucariotica in diversi sistemi modello, e ha messo a punto uno dei primi sistemi di trascrizione in vitro eucariotici specializzati nella sintesi di tRNA e 5S rRNA. Altri studi, condotti utilizzando diversi modelli biologici (post-genomici), hanno portato all'identificazione di nuovi geni e proteine coinvolte nella risposta a vari tipi di stress.
Tra i risultati più significativi conseguiti in questi ambiti di ricerca, vi sono: i) la definizione del repertorio di geni per tRNA dell'eucariote modello Saccharomyces cereviziae; ii) l'analisi struttura funzione della fitochelatina sintasi e la scoperta di un enzima bifunzionale in grado di riconoscere e riparare particolari lesioni a carico del DNA; iii) la scoperta di una nuova classe di proteine fungine (CVNH) simili alla lectina antivirale “cianovirina” (CVN), seguita dalla determinazione della struttura tridimensionale di 5 di esse; iv) la scoperta della prima fosfolipasi A2 di origine microbica, un enzima di notevole interesse applicativo; v) lo sfruttamento high-throughput del lievito S. cerevisiae come strumento per "gene function, stress response & bioactive small-molecule discovery" vi) la determinazione del "metiloma" di un fungo filamentoso simbiotico e la creazione di un sistema artificiale di metilazione del DNA nel lievito Saccharomyces cerevisiae. vii) la caratterizzazione funzionale del prototipo di un nuovo farmaco anti-Alzheimer (in collaborazione con Chiesi Farmaceutici); viii) la progettazione e la validazione sperimentale di una nuova piattaforma macromolecolare denominata TDMI (“Thioredoxin-Displayed Multipeptide Immunogens”) per la costruzione di antigeni ricombinanti termostabili diretti contro HPV (in collaborazione con DKFZ/German Cancer Research Center, Heidelberg e con IARC-WHO, Lione); ix) la delucidazione delle basi molecolari (metaboliche e 'gene expression-related') dell'esaurimento funzionale ("exhaustion") dei linfociti T in corso di infezione cronica da HBV e HCV (in collaborazione con il Laboratorio di Immunopatologia Virale, Unità di Malattie Infettive ed Epatologia, Azienda Ospedaliero-Universitaria di Parma).
Per ognuna delle suddette linee di ricerca sono state prese in considerazione le potenziali ricadute applicative. Tra queste: i) un sistema basato sull'impiego di particolari geni per tRNA come “helper” per la sovraespressione in forma ricombinante di proteine eucariotiche codificate da mRNA con un elevato contenuto di codoni rari; ii) un sistema “ad alta resa” per la costruzione di immunogeni ricombinanti attraverso la multimerizzazione controllata di epitopi peptidici (e più recentemente mediante sintesi chimica dei corrispondenti costrutti genici) all'interno della tioredossina batterica (TRX) e di altre proteine “scaffold”. Due immunogeni di questo tipo, uno dei quali basato su un frammento del peptide amiloide umano (Abeta 1-15) e un altro contenente un peptide derivato dalla proteina capsidica minore L2 di HPV16 sono stati brevettati come prototipi di vaccini anti-Alzheimer e anti-papillomavirus umano. Recentemente sono stati anche implementati: i) l’impiego degli immunogeni ricombinanti basati su TRX per la produzione di anticorpi mono e policlonali peptide-specifici; ii) una piattaforma per la produzione/selezione (mediante "ribosome/phage display") di anticorpi VHH ('nanobodies') target-specifici a partire da una genoteca sintetica ad alta complessità; iii) un sistema "high throughput" per lo screening in vivo (in cellule del lievito Saccharomyces cerevisiae ingegnerizzate) di collezioni di composti chimici alla ricerca di inibitori ("disruptors") di specifiche interazioni proteina-proteina di interesse terapeutico, soprattutto in ambito antimicrobico.

Anno accademico di espletamento: 2019/2020

Anno accademico di espletamento: 2018/2019

Anno accademico di espletamento: 2017/2018

Anno accademico di espletamento: 2016/2017

Anno accademico di espletamento: 2015/2016

Anno accademico di espletamento: 2014/2015

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