Onderzoeksproject P4/23 (Onderzoeksactie P4)
Het onderzoeksproject beoogt het verkrijgen van een geïntegreerde visie op de signaaltransductie door fosforylatie en membraantransport met betrekking tot de regulatie van celfunctie.
Omkeerbare proteïnefosforylatie evenals inductie van globale of lokale ionenconcentratie-gradiënten zijn sleutelmechanismen bij signaaloverdracht. Beide processen zijn bovendien onderworpen aan interregulatie. Proteïnekinasen en-fosfatasen, elementen van het cytoskelet, ionenkanalen, ionenpompen (transport ATPasen), symport- en antiportsystemen controleren celfunctie en homeostasis en spelen bijgevolg een cruciale rol bij normale en pathologische signaaltransductie.
Het project betreft een samenwerking tussen onderzoeksgroepen die internationaal vermaard zijn omwille van hun competentie betreffende intracellulaire regeling en intercellulaire signaaloverdracht. Deze samenwerking stimuleert op ieder ogenblik de uitwisseling van specifieke expertise en recentelijk ontwikkelde technieken tussen de verschillende IUAP-partners. Dit multidisciplinair netwerk is samengesteld uit de volgende laboratoria:
1. De KUL/Proteïne-Fosforylatie-groep zal zich toespitsen op signaaltransductie gecontroleerd door proteïnefosforylatie. Het doel van het project bestaat erin het verband na te gaan tussen structuur en functie van de betrokken proteïnekinasen en-fosfatasen en tevens hun actiedomein (kern, cytosol, membraan) af te bakenen. Inzicht in de rol van proteïnekinasen en-fosfatasen in signaaltransductie en controle ervan door vb. sfingolipiden, Ca2+, IP3, .... zouden moeten leiden tot een beter inzicht in processen als celproliferatie en celtransformatie en dus van belangrijke en lethale ziekten.
2. De UCL/FYSA-groep zal zich toespitsen op membraantransport ATPasen. Binnen de familie van de membraantransport ATPasen spelen de proton ATPasen die teruggevonden worden in de plasmamembraan van gist- en plantencellen een belangrijke rol bij de controle van de interne pH en bij de activering van secundair transport. Het doel van het project bestaat erin de structuur en functie van deze enzymen te achterhalen, de invloed van nutriënten of hormonen op de regulatie van deze enzymen en hun genen na te gaan en het effect van fosforylatie op deze enzymen te bepalen. Een andere familie plasmamembraantransport ATPasen die instaan voor het transport van geneesmiddelen zal eveneens bestudeerd worden.
3. De KUL/Fysiologie-groep zal zich concentreren op de regulatie van het celvolume en de reactie van de cel op mechanische stimuli. Celvolumeregulatie en reactie van de cel op mechanische stimuli zijn van kapitaal belang voor iedere cel en behoren aldus tot de meest primitieve cellulaire eigenschappen. De signaaltransductie betrokken in deze processen maakt gebruik van proteïnefosforylatie, evenals van wijzigingen in intracellulaire Ca2+ concentratie. Wijzigingen in intracellulaire Ca2+ concentratie worden gecontroleerd door Ca2+ plasmamembraankanalen, IP3-gereguleerde Ca2+ kanalen en Ca2+ transport ATPasen.
4. De UCL/HORM-eenheid zal de metabolische gevolgen bestuderen van een wijziging in celvolume in hepatocyten. De reactiewegen zullen nauwkeurig bestudeerd worden, evenals de implicatie van het cytoskelet.
5. De RUG/Fysiologische Chemie-groep zal zich toespitsen op het cytoskelet. Het cytoskelet ligt aan de basis van de cellulaire structuur, celbeweging en celdeling. Het cytoskelet is betrokken in signaaltransductie via proteïnefosforylatie, boodschappers zoals Ca2+ en fosfolipiden,... Deze processen zijn dus cruciaal voor de regulatie van de cellulaire structuur en laten de cel toe zich aan te passen aan intrinsieke en omgevingsfactoren. Aldus groeit het belang van het cytoskelet als onderdeel van de cellulaire fysiologie.
