Allineamenti di sequenza proteiche, geniche e genomiche (Dot Plot, Dynamic Programming, Heuristic, Iterative, Hidden Markov models, ect.). Modeling di strutture tridimensionali proteiche (strutture terziarie e quaternarie) con approcci di Homology Modeling, predizione di strutture 3D de-novo e threading proteico.
Identificazione di siti di legame sulla superfice 3D proteica con approcci strutturali, dinamici ed evoluzionistici. Identificazione di siti di legame peculiari sulla superfice 3D di target biologici, finalizzati all’individuazione per potenziali terapie nel campo della medicina di precisione.
Docking computazionale (structure and ligand based Virtual Screening) per l’interazione fra proteina-proteina/peptide/ligando/D.N.A./R.N.A. (force field, empirical and knowledge based algorithms). Analisi evoluzionistiche (Entropia, Structural-Activity Relationship, MSA, ect.) ed energetiche (Poisson–Boltzmann, generalized Born and surface area continuum solvation, LJ-SR, Coul-SR, ect.) del network di interazione (statico e dinamico) fra sistemi biologici.
Simulazioni di dinamiche molecolari classiche, meta-dinamiche e dinamiche molecolari accelerate di sistemi biologici semplici e complessi (proteine solubili, proteine di membrana, metallo-enzimi, D.N.A., R.N.A.,) e interazione fra essi. Analisi strutturali ed energetiche dei profili dinamici dei sistemi biologici.
Studi sulla: i) stabilità e sui processi di folding/unfolding proteici (processi Arrhenius e non-Arrhenius dipendenti) ii) farmaco-resistenza iii) mutagenesi iv) interattoma v) evoluzione proteica vi) strategie multi-target.
I principali target biologici studiati nell’insorgenza di patologie coinvolgono: i) cancro ii) malattie cardiovascolari iii) infezioni virali (EBOLA, SARS-CoV-2) iv) recettori coinvolti nella fototrasduzione visiva v) malattie neurodegenerative (Alzheimer, sindrome di Dejerine–Sottas) vi) malattie genetiche rare ed ultra rare (AKU, Sindrome di Stargardt).