The Dictyostelium discoideum Rap1 signalling cascade and its functions during growth and development

Regulering van processen in de cel in kaart gebracht

Hoe kunnen cellen belangrijke processen coördineren in tijd en ruimte? Met de eencellige Dictyostelium als modelsysteem onderzocht Katarzyna Plak hoe de coördinatie wordt gereguleerd door signaleringsroutes in de cel die snel aan- of uitgeschakeld worden als reactie op interne of externe stimuli.

Ras is een verzamelnaam voor een familie van signaleringseiwitten die in vrijwel alle eukaryoten voorkomt en evolutionair sterk geconserveerd is. Een Ras eiwit is gebonden aan óf een GTP- óf een GDP-molecuul, wat de actieve, respectievelijk inactieve toestand weerspiegelt. Alleen in de actieve vorm bindt Ras aan zijn effectoren en zet daarmee de onderliggende signaleringscascades aan.

Het doel van dit proefschrift was om de functie van één van deze Ras eiwitten, Rap1, in meer detail te onderzoeken. Plak gebruikte Dictyostelium gebruikt als modelsysteem voor haar onderzoek omdat in dit organisme het Rap1 eiwit en de onderliggende signaleringroutes grotendeels lijken op de menselijke variant, terwijl het technisch veel makkelijker is om experimenten te doen met Dictyostelium dan met humane cellen.

Het onderzoek dat beschreven is in dit proefschrift laat zien dat Rap1 een belangrijke regulerende functie heeft bij een veelheid van  cellulaire processen. Tijdens vegetatieve groei reguleert het celbeweging, voedselopname, substraatadhesie en celdeling, terwijl in gehongerde cellen het Rap1 betrokken is bij het dirigeren van processen als chemotaxis en ontwikkeling naar meercellig organisme. De conclusie is dat Rap1 beschouwd kan worden als centrale component in verscheidene essentiële signaleringscascades in Dictyostelium.

Katarzyna Plak verrichtte haar onderzoek bij de afdeling Celbiochemie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB), met financiering van NWO. Zij werkt nu aan het University College London/Technische Universiteit Dresden als Researcher/post-doctoral scientist.

Proefschrift: http://irs.ub.rug.nl/ppn/391155229