Nederlandse Samenvatting

Nederlandse Samenvatting
Alle organismen bestaan uit miljoenen cellen die allen een gespecialiseerde functie hebben.
In elke cel bevinden zich vele moleculen die samenwerken om tot een goede functie van de
cel te komen. De complexiteit van deze communicatie tussen de moleculen is zeer groot en
elk molecuul zal door een groot aantal andere moleculen beïnvloed worden. In dit
proefschrift hebben wij onderzocht hoe het eiwit Tel (Translocation E26 Specific)
gereguleerd wordt. Tel is een belangrijk eiwit, dat niet alleen in mensen voorkomt, maar
ook in bijna alle andere gewervelde dieren en zelfs in insecten zoals fruitvlieg (waar het
Yan genoemd wordt). Tel is een transcriptiefactor, een eiwit dat de transcriptie van genen
(onderdelen van het DNA die voor eiwitten coderen) activeert of remt. Twee stukken van
het Tel eiwit (domeinen) zijn belangrijk voor deze functie, namelijk het SAM domein en
het Ets domein. Het SAM domein zorgt ervoor dat Tel moleculen aan elkaar kunnen binden
en hierdoor kan Tel een oligomere structuur vormen. Deze Tel oligomeer bindt aan het
DNA via het Ets domein en remt zo de transcriptie van dit DNA. Zodoende zal het eiwit
waar dit DNA voor codeert niet geproduceerd worden.
Tel speelt een belangrijke rol bij embryonale ontwikkeling, wat blijkt uit het feit dat
genetisch gemanipuleerde muizen die geen Tel eiwit hebben (zogenaamde Tel knockout
muizen) niet levensvatbaar zijn. Tevens worden er vaak Tel eiwitten met een defect
gevonden in patiënten met leukemie. Dit maakt dat het bestuderen van Tel belangrijk is om
te begrijpen hoe het een rol speelt bij de normale ontwikkeling van organismen (en
specifiek bij de mens) en bij de ontwikkeling van kanker. Desondanks is er nog niet heel
veel bekend over hoe de functie van Tel gereguleerd wordt.
In hoofdstuk 2 wordt beschreven hoe Tel beïnvloed wordt door het eiwit SUMO. SUMO is
een klein eiwit wat aan andere eiwitten bindt in een proces dat sumoylatie genoemd wordt.
Sumoylatie beïnvloedt de activiteit van het andere eiwit. Wij hebben gevonden dat SUMO
aan een specifiek aminozuur (lysine nummer 11) in Tel bindt. Deze binding wordt
gestimuleerd door PIAS3 wat aan het Ets domein van Tel bindt. SUMOylatie van Tel is
relatief stabiel als Tel een oligomere structuur vormt, maar bij monomeren van Tel (die dus
niet aan andere Tel moleculen gebonden zijn) leidt sumoylatie tot degradatie van Tel.
Binding van SUMO aan Tel zorgt ervoor dat de binding van Tel aan DNA geremd wordt,
waardoor repressie van genen door Tel afneemt. In de cel bestaat ook een vorm van Tel die
niet gesumoyleerd kan worden omdat deze vorm de lysine 11 niet heeft; zoals we
verwachten is deze vorm van Tel (Tel M43) meer repressief dan de normale vorm van Tel.
SUMO is dus een belangrijke negatieve regulator van Tel.
In hoofdstuk 3 wordt beschreven hoe de stabiliteit van Tel geregeld wordt. We vonden dat
zowel Tel als Yan een interactie aangaan met het F-box eiwit Fbl6. F-box-eiwitten staan
bekend als onderdelen van een complex dat ervoor zorgt dat eiwitten door ubiquitine
gebonden worden. Ubiquitine is een eiwit dat als lange ketens aan target eiwitten bindt.
Deze ketens vormen een signaal dat het eiwit gedegradeerd moet worden. We vonden dat
zowel aan Tel als aan Yan ubiquitine ketens gekoppeld worden en dat dit proces
gestimuleerd wordt door Fbl6. Deze koppeling leidt tot degradatie van Tel (en Yan).
Bovendien werden monomere vormen van Tel sterker gedegradeerd dan de oligomere
vormen, wat in overeenstemming was met de bevindingen in hoofdstuk 2. Ten slotte zagen
we dat fruitvliegen die geen Fbl6 hebben verhoogde hoeveelheden van Yan hebben, wat
erop duidt dat Fbl6 dus ook in vivo (in een levend organisme) de stabiliteit van Yan
beïnvloedt.
Hoofdstuk 4 beschrijft dat Tel een belangrijke rol heeft in angiogenese. Angiogenese is het
proces waarbij nieuwe bloedvaten gevormd worden uit reeds bestaande bloedvaten. Hierbij
spelen endotheelcellen een belangrijke rol, die de binnenste laag van de bloedvaten vormen.
Bij angiogenese ontspruiten zij van de bestaande bloedvaten en groeien tot een groot
complex vaatstelsel. We ontdekten dat Tel onmisbaar is voor dit proces. Tel rekruteert een
hulprepressor CtBP die samen met Tel aan het DNA bindt en zo de transcriptie van een
groep genen remt die cruciaal zijn voor angiogenese. Angiogenese wordt gestimuleerd door
VEGF, een groeifactor die zich buiten de cellen bevindt. Als endotheelcellen in contact
komen met VEGF leidt dit tot een tijdelijke inactivatie van het Tel:CtBP complex. Deze
tijdelijke inactivatie zorgt dat de angiogene genen die door Tel geremd werden nu
geactiveerd worden en dit leidt tot een gecontroleerde groei van het nieuwe bloedvat. Een
van deze genen is Dll4, een signaalmolecuul, dat ervoor zorgt dat niet te veel nieuwe
bloedvaten zich ontwikkelen. Dit is nodig omdat de bloedvaten anders alle kanten op
zouden groeien. Ons werk heeft laten zien dat Tel een cruciale regulator is van
angiogenese.
Het werk in dit proefschrift heeft belangrijke nieuwe inzichten in de regulatie van Tel
verschaft. Bovendien heeft het als eerste aangetoond hoe Tel een biologisch proces,
namelijk angiogenese, reguleert. Dit is ook belangrijk aangezien angiogenese ook
belangrijk is voor tumorgroei. Aldus vormt Tel een mogelijk therapeutisch doelwit voor het
bestrijden van pathologische angiogenese bij kankerontwikkeling.