Onderzoeksproject P4/30 (Onderzoeksactie P4)
Een eencellig organisme moet zijn omgeving kunnen waarnemen en zich aanpassen om te kunnen overleven en zich voort te planten. In meercellige organismen geldt dit ook voor het individu; daarenboven is het voor een bepaalde cel of weefsel noodzakelijk om biologische signalen van andere cellen te kunnen waarnemen en hierop te reageren. Deze wisselwerking ligt aan de basis van ontogenie en bijna alle fysiologische processen. Het behoud van signaal-transductiemechanismen tussen hogere en lagere organismen maakt het aantrekkelijk om een gezamenlijk onderzoeksproject samen te stellen binnen een gemeenschappelijk kader voor de verschillende werkgroepen die verwante systemen bestuderen in de verschillende organismen.
Het doel van het onderzoeksproject is de expertise van negen Belgische werkgroepen te combineren om de "hardware" en de "software" van signaaltransductie op drie manieren te bestuderen :
1. het celoppervlak, waar een aantal biologische signalen worden verwerkt door hun interactie met membraanreceptoren;
2. de celkern, waar genexpressie wordt geregeld door transcriptiefactoren; sommige transcriptiefactoren zijn zelf receptoren, terwijl andere worden gereguleerd door transductiemechanismen vanaf de membraan, of afhankelijk zijn van de cellulaire differentiatie;
3. de biochemische regulerende mechanismen en de enzymatische activiteiten die de interactie verzorgen tussen membraanreceptoren en nucleaire of cytoplasmatische "effector" doelen.
De volgende punten worden met name specifiek bestudeerd:
1. Membraanreceptoren :
- karakterisering van nieuwe subtypen van G-eiwitgekoppelde receptoren (G protein-coupled receptors, GPCRs) met bekende liganden;
- kloneren en karakterisering van nieuwe GPCRs met onbekende liganden (de "orphan receptors") met speciale aandacht voor chemokine en neuropeptide receptoren;
- identificatie en isolatie van nieuwe endogene liganden voor de "orphan" receptoren in insecten en zoogdieren;
- studie van de functie van nieuwe liganden en receptoren door gendisruptie door middel van homologe recombinatie;
- studie van de structuur-functie relatie van GPCRs;
2. Regulatie van genexpressie :
- het maken van cDNA en genomische banken van nucleaire eiwitten als bron voor het ontdekken van nieuwe transcriptiefactoren;
- studie van de mechanismen en karakterisering van de factoren betrokken bij regulatie van transcriptie door cAMP, Ca2+, androgenen, glucocorticoïden, deltanoïden, retinoïden, schildklierhormonen, insuline, glucose en groeifactoren;
- identificatie en kloneren van genen betrokken bij regulatie van groei en differentiatie door cAMP, androgenen en deltanoïden;
3. Intracellulaire signaalcascades :
- studie van de verschillen en interacties tussen cAMP-afhankelijke en groeifactorafhankelijke mitogene paden;
- studie van de mechanismen van regulering van cascades door glucose; identificatie en vergelijking van glucoseregulerende mechanismen in hogere eukaryoten en gist.
In elk van de bovengenoemde studies wordt de relatie met eventuele fysiopathologische afwijkingen onderzocht. Het is te verwachten dat deze studies zullen leiden tot nieuwe pathofysiologische kennis op het gebied van oncogenese en tumorinvasie, hyper(hypo)thyroïdisme, neuropathologie, diabetes, onvruchtbaarheid en ontstekingen.
