Onderzoeksproject P6/28 (Onderzoeksactie P6)
NB: in onderstaande tekst worden de partners aangeduid zoals beschreven in het hoofdstuk "network composition" als P1 – P7, en als EU1 voor de Europese partner.
In deze IUAP zullen verschillende facetten van de signaal transductie keten bestudeerd worden: van het initiële effect van biolipiden [P2, P3], Ca2+ [P1, P2], Inositol-trisfosfaat (IP3) [P2, P6] en van cationen kanalen van het type TRP [P1, P2, P3, P6], tot de regeling van de fosforylatiegraad van eiwitten in de cel [P2, P3, P4, P5, EU1] en hun effect op eiwit-eiwit interacties [P4, P7, EU1], tot, uiteindelijk, de regeling van de DNA transcriptie door covalente wijzigingen van het chromatine (= epigenetica) [P2, P5, P6]. De sterke punten van dit netwerk zijn dat [1] een zeer belangrijk deel van de signaaltransductie bestudeerd wordt, zodat deze over een grote afstand kan gevolgd worden, bovendien wordt elk onderdeel van dit complexe proces bestudeerd door gespecialiseerde top onderzoeksteams, [2] er ook een zeer belangrijke technologische ondersteuning wordt opgebouwd (met o.a. de beste proteomics apparatuur die momenteel wereldwijd beschikbaar is), die moet toelaten de doelstellingen in dit project te realizeren, en [3] een link wordt gemaakt met de pathologie, zonder dat echter het karakter van fundamenteel/basis onderzoek verloren gaat.
Partner 1 (F. Wuytack – K.U. Leuven: coördinator)
De rol van Calcium en van de TRP kanalen in de signaal transductie.
• Regeling van de TRP (transient receptor potential) kanalen door polyfosfoinositiden, door LPA, door lipiden-kinasen/fosfatasen en eiwit-kinasen/fosfatasen (samenwerking : P2, P3, P6).
• Post-translationele veranderingen van de IP3 receptor en het effect op apoptosis (samenwerking : P2, P6).
• Functionele en structurele studie van de Ca2+ -transport ATPases (van het type SERCA en SPCA) in genetisch gewijzigde muismodellen (samenwerking: P2).
Partner 2 (E. Waelkens - K.U. Leuven)
Regeling van cel functies door post-translationele veranderingen van eiwitten en door bio-actieve lipiden.
• De erfelijke regeling van de gen expressie door histone-methyl-transferasen, door DNA-methyl-transferasen en door eiwit fosforylatie (Samenwerking: P6).
• Signaal transductie door bio-actieve lipiden: ontwikkeling van inhibitoren van het autotaxine, een lysofosfolipase D die metastasering in de hand werkt, studie van de bindingsplaatsen voor LPA ( lysofosfatine zuur), studie en ontwikkeling van LPA analogen/derivaten als potentiële inhibitoren voor tumor metastasering. (samenwerking: P3).
• Regeling van het proteine fosfatase 2A (PP2A) door methylatie, fosforylatie, door
Ca2+ en door interactie-partners (samenwerking : P3, P4, EU1); effect van deze regeling op de defosforylatie van bepaalde substraten (samenwerking: P1, P5, EU1).
• Regeling van Ionen-kanalen, de IP3-receptor en de Ca2+ transport ATPases door eiwit complexen waarin zowel eiwit kinasen als fosfatasen participeren. (samenwerking: P1).
Partner 3 (J. Vandekerckhove – Ugent)
Regeling van eiwitten door interacties tussen pathogeen en gastheercel. Regeling van cel functies door lipiden en door methylglyoxal. Ontwikkeling van nieuwe proteomics technologie.
• Analyse van de interactie tussen LPA en bepaalde eiwit liganden (vb: autotaxine) met de bedoeling om nieuwe moleculen te ontwikkelen die proliferatie en migratie van kankercellen inhiberen (samenwerking: P2).
• De rol van het glyoxalase systeem en het AMP-geactiveerde proteine kinase (AMPK) in een nieuwe signaaltransductie voor celdood door TNF (samenwerking: P4 voor de rol van AMPK, EU1 voor de productie van fosfospecifieke antistoffen tegen het glyoxalase I).
• Toepassing van COFRADIC® (COmbined FRActional DIagonal Chromatograpgy, een krachtige proteomics technologie) op de studie van post-transcriptionele wijzigingen en de interactie tussen eiwittten en kleinere moleculen (verschillende samenwerkingen binnen dit netwerk).
Partner 4 (M. Rider – UCL)
Controle van cel functies door het AMP geactiveerde proteine kinase (AMPK).
• Studie van de rol van het AMPK in volgende processen:
- spiercontractie bij vasoconstrictie (samenwerking: P1).
- reorganisatie van het actine – cytoskelet (samenwerking: P2, P3).
- leptine signaal transductie (samenwerking: P3).
• Onderzoek naar nieuwe substraten voor het AMPK door middel van proteomics technologie en massa spectrometrie (samenwerking: P5).
• Identificatie en lokalisatie van fosforylatieplaatsen op het histone deacetylase HDAC7 (samenwerking: P5).
• Studie van de post-transcriptionele veranderingen (acetylatie en fosforylatie) van Gata-3 (samenwerking: P5).
Partner 5 (F. Dequiedt – FUSAGx)
Regeling van de DNA-transcriptie door covalente wijziging van eiwitten.
• Regeling van het histone deacetylase HDAC7 door omkeerbare fosforylatie tijdens het proces van negatieve selectie van T lymphocyten; mogelijke uitbreiding naar andere deacetylasen (samenwerking: P2, P3, P4).
• Regeling van het histone-methyl-transferase GLP door omkeerbare fosforylatie (samenwerking : P2, P3, P4, P6, P7).
• Acetylatie van de transcriptie factor Gata-3 en zijn rol in de TH1/TH2 differentiatie (samenwerking: P4).
Partner 6 (F. Fuks – ULB)
Moleculaire processen die DNA methylatie verbinden met de wijziging van de histonen.
• Studie van de DNA- en histone-methyl-transferasen als algemene regelingsmechanisme van de gen transcriptie.
• Dynamische recrutering van de DNA- en histone-methyl-transferasen.
• Regeling van de DNA- en de histone-methyl-transferasen door post-translationele veranderingen. (samenwerking: P2, P3, P4, P5).
• Studie van de signaalwegen die DNA methylatie kontroleren (samenwerking: P2).
• Effect van de deaminatie door het peptidylarginine desiminase 4 (PADI4) op de werking van de DNA-methyl-transferasen.
(C.Erneux – ULB)
Inositol fosfolipiden en de inositol fosfaten
• Rol en effect van inositol fosfolipiden en van inositol fosfaten in verschillende model systemen: de relatieve expressie en de fosforylatiegraad van regulerende eiwitten (samenwerking : P1, P2, P4).
• De rol van de inositol fosfaat fosfatasen en de inositol kinasen in de Ca2+ signaal transductie (samenwerking : P1) met aandacht voor de hypothese dat regeling van de IP3 receptor ook een effetct kan hebben op enzymen die inositol fosfaten en lipiden metabolizeren. Een kandidaat is het IRBIT eiwit, dat bindt aan de IP3 receptor, en dat momenteel door P1 beschikbaar is als gezuiverd eiwit.
Partner 7 (J. Tavernier – Ugent)
Studie van eiwit-eiwit interacties in intacte cellen. De signaal transductie via de leptine receptor.
• Toepassing van de MAPPIT technologie op de studie van de moleculaire interacties in intacte cellen (verschillende samenwerkingen binnen dit project).
• Identificatie van mechanismen die geactiveerde pathways (vooral PI3-kinase en de AMPK pathways) koppelen aan de leptine receptor (samenwerking: P4).
• Rol van de negatieve feedback regeling in het ontstaan van leptine resistentie.
Partner EU1 (S. Dilworth – Imperial College London)
Interacties tussen virale eiwitten en het proteine fosfatase 2A (PP2A).
• Productie van monoclonale antistoffen om zo specifieke PP2A holoenzymen te bestuderen.
• Screening naar nieuwe PP2A substraten en modulatoren (samenwerking: P2, P3, P4).
• Effect van virale oncoproteïnen op de samenstelling en de substraat specificiteit van PP2A (samenwerking: P1, P3).
