Projet de recherche P4/23 (Action de recherche P4)
L'objectif de ce projet de recherche est d'obtenir une vue synthétique des mécanismes de contrôle et des interactions existant entre les différents systèmes de signalisation cellulaire et de transport membranaire.
La signalisation cellulaire a recours à la phosphorylation réversible des protéines et aux variations de courants et de concentrations ioniques. Il existe même un contrôle réciproque de la phosphorylation des protéines par les ions. Les protéines-kinases et phosphatases, les éléments du cytosquelette, les canaux, les différents systèmes de transport, y compris les pompes (transport-ATPases) membranaires, sont autant d'acteurs qui contrôlent l'homéostasie et les fonctions cellulaires et qui jouent un rôle crucial dans la signalisation cellulaire normale et pathologique.
Le projet proposé représente un effort multidisciplinaire reprenant plusieurs groupes de recherche rassemblés dans un réseau. La collaboration entre ces groupes de renommée internationale pour leur compétence concernant la régulation intracellulaire et la communication intercellulaire forme une base continue pour les échanges d'expertises spécifiques, de techniques et de nouveaux produits biologiques. Le réseau est constitué des laboratoires suivants :
1. Le groupe de la KUL (Proteïne-Fosforylatie) s'intéresse aux voies de signalisation controlées par phosphorylation de protéines. Le projet vise à évaluer la relation structure-fonction des protéines-kinases et phosphatases impliquées, de même que leurs effets au niveau du noyau, du cytosol et de la membrane. La compréhension de leur rôle et de leur contrôle, par exemple par les sphingolipides, IP3 et Ca2+, dans la signalisation cellulaire devrait éclairer sous un jour nouveau des processus tels que la prolifération et la transformation cellulaires qui sont impliqués dans des maladies importantes et létales.
2. Le groupe de l'UCL (FYSA) étudie les ATPases de transport membranaire. Parmi celles-ci les ATPases (pompes) à protons de la membrane plasmique des plantes et de la levure jouent un rôle important dans le contrôle du pH et dans l'activation de transports secondaires. Les études porteront sur la structure et la fonction de ces enzymes, l'élucidation de la régulation de ces enzymes et de leurs gènes par les nutriments et les hormones, le contrôle de ces enzymes par (dé)phosphorylation et le transport de drogues réalisé par une autre famille d'ATPases membranaires.
3. Le groupe de la KUL (Fysiologie) étudie les mécanismes de régulation du volume cellulaire et les réponses cellulaires aux stimuli mécaniques. Ces phénomènes sont d'importance capitale pour toute cellule et représentent une forme primitive de contrôle. Les voies de signalisation impliquent la phosphorylation des protéines et des variations de la concentration intracellulaire en Ca2+ qui est elle-même sous le contrôle des canaux calciques de la membrane plasmique, des canaux calciques dépendant de l'IP3 et des pompes à Ca2+.
4. Le groupe de l'UCL (HORM) étudie les conséquences métaboliques des variations de volume cellulaire dans les hépatocytes. Les voies de signalisation sont détaillées de même que les relations avec le cytosquelette.
5. Le groupe de la RUG (Fysiologische Chemie) étudie le cytosquelette qui est un élément essentiel à la structure, aux mouvements et à la division de toute cellule. Les voies de signalisation impliquent la phosphorylation de protéines, des seconds messagers tels que le Ca2+ et les phospholipides et permettent à la cellule d'adapter sa structure aux facteurs intrinsèques et environnementaux. Le cytosquelette occupe de fait une place d'importance croissante dans la physiologie cellulaire.
