AbstractsBiology & Animal Science

Elk levend organisme, of het nu een enkele cel is of een verzameling van miljoenen cellen, kan per definitie basale processen uitvoeren; deze processen moeten nauwkeurig gecoördineerd worden in tijd en ruimte. 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. Wij hebben Dictyostelium gebruikt als modelsysteem voor ons onderzoek omdat in dit organisme het Rap1 eiwit en de onderliggende signaleringroutes grotendeels evolutionair geconserveerd zijn met de menselijke variant, terwijl het technisch veel makkelijker is om experimenten te doen met Dictyostelium dan met humane cellen. De data in dit proefschrift laten zien dat Rap1 een belangrijke regulerende functie heeft bij een veelheid van cellulaire processen. Tijdens vegetatieve groei reguleert het cel-beweging, voedselopname, substraatadhesie en celdeling, terwijl in gehongerde cellen het Rap1 betrokken is bij het dirigeren van processen als chemotaxis en ontwikkeling naar meercellig organisme. Onze conclusie is dat Rap1 beschouwd kan worden als centrale component in verscheidene essentiële signaleringscascades in Dictyostelium.; Each living organism, whether single- or multicellular is by definition capable of performing basal functions which must be tightly coordinated in time and space. This is achieved by employing different molecular signalling cascades inside the cells. One of the signalling protein families that is highly conserved between eukaryotic species is the Ras family of proteins. The proteins of Ras family can bind to either GTP or GDP molecule (active or inactive state) and only in the active state can pass the signal to further components of the given molecular cascade. In this dissertation I studied regulation and functions of one member of the Ras family proteins: Rap1 using Dictyostelium discoideum as a model system. Because of its good genetical tractability and high evolutionary conservation of both Rap protein sequence and the basic molecular signalling cascades Dictyostelium serves as a good model organism for studying Rap1 biochemistry and signalling pathways. We showed that Rap1 is an important regulator of multitude of signalling pathways. During vegetative growth of cells it can regulate cell motility (chemotaxis), nutrient uptake, adhesion to the substratum and cell division, while in starved cells it participates in orchestrating chemotaxis and multicellular development. We conclude that Rap1 is one of the core components of many signalling cascades…