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更新時間(jiān):2024-09-29
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一,Wnt信(xìn)號通(tōng)路簡介(jiè)
Wnt在1982年shou次(cì)在(zài)小(xiǎo)鼠(shǔ)胰腺(xiàn)癌中發現,由於此基(jī)因激活依賴小鼠(shǔ)乳腺(xiàn)癌(ái)相關(guān)病(bìng)毒(dú)基因的插入(rù),因此(cǐ),當被(bèi)命名為Int-1。之(zhī)後的(dí)研究表(biǎo)明,Int1基因在(zài)小(xiǎo)鼠(shǔ)正常胚(pēi)胎(tāi)發(fā)育中發揮(huī)重(zhòng)要(yào)作用(yòng),與果(guǒ)蠅的無翅(chì)(Wingless)基(jī)因功能相(xiāng)似,均可控製胚胎(tāi)的(dí)軸向發育。此(cǐ)後大量(liáng)研究(jiū)提(tí)示Int1基(jī)因在(zài)神(shén)經係統胚胎(tāi)發(fā)育(yù)中(zhōng)的(dí)重(zhòng)要(yào)性(xìng)。因(yīn)兩(liǎng)者基(jī)因與(yǔ)蛋白(bái)功能(néng)的相(xiāng)似(sì)性(xìng),研究(jiū)者(zhě)將Wingless與(yǔ)Int1合(hé)並,賦名(míng)為(wéi)Wnt基因。人Wnt基(jī)因定(dìng)位於12q13。在(zài)胚(pēi)胎發(fā)育中(zhōng),Wnt基因調控的重要信號(hào)傳導係統統稱為(wéi)Wnt通(tōng)路。
二,Wnt信號(hào)通路(lù)的構(gòu)成
Wnt信號(hào)通路(lù)是一個(gè)復(fù)雜的(dí)調(tiáo)控網(wǎng)絡,目前認(rèn)為它包括三個分支:
經典Wnt信號通路,即(jí)Wnt/β-cantenin信號(hào)通路
Wnt/PCP通路,(planner cell polarity pathway)
Wnt/Ca2+通路(lù),由Wnt5a和Wnt11激(jī)活(huó)

這3條(tiáo)信號(hào)通(tōng)路主要(yào)成(chéng)分(fēn)包括:分(fēn)泌蛋(dàn)白(bái)Wnt家(jiā)族(zú),跨膜(mó)受(shòu)體Frizzled家族(zú),CK1,Deshevelled,GSK3,APC,Axin,β-Catenin,以(yǐ)及(jí)轉錄因子(zǐ)TCF/LEF家族。
不過我們(mén)一(yī)般(bān)提到Wnt信(xìn)號(hào)通路,主(zhǔ)要(yào)指的還(huán)是(shì)由β-catenin介(jiè)導的經典(diǎn)Wnt 信號通路,下(xià)麵(miàn)我們就此簡(jiǎn)單(dān)介紹下Wnt信(xìn)號(hào)通路(lù)的主要組(zǔ)成部分:
①,Frizzled (Fzd或(huò)Frz)
分(fēn)泌型糖(táng)蛋白Wnt的(dí)細(xì)胞(bāo)膜上(shàng)受體,為7次跨膜蛋(dàn)白(bái)。FZD胞(bāo)外的(dí)N端(duān)有一個富含(hán)半(bàn)胱氨(ān)酸的結(jié)構(gòu)域(cysteine rich domain, CRD),能(néng)與Wnt結(jié)合。
②,Dishevelled (Dvl)
Dvl蛋白(bái)在(zài)細(xì)胞(bāo)質中(zhōng)接受(shòu)上遊(yóu)信(xìn)號(hào),通過(guò)抑製APC,Axin以(yǐ)及GSK3β等蛋白(bái)形成(chéng)的(dí)復合物的(dí)功能,穩(wěn)定(dìng)細(xì)胞質中遊(yóu)離狀態(tài)的(dí)β-Catenin蛋(dàn)白。細胞質(zhì)中(zhōng)積累的β-Catenin蛋(dàn)白進(jìn)入(rù)細(xì)胞(bāo)核與TCF/LEF家族的轉錄(lù)因子(zǐ)結(jié)合(hé),從(cóng)而開啟(qǐ)了下(xià)遊(yóu)靶(bǎ)基(jī)因的轉錄。
③,GSK3β
是(shì)一種(zhǒng)絲(sī)氨酸(suān)/蘇氨酸蛋(dàn)白激酶。在沒有Wnt信(xìn)號(hào)時,GSK3β能將磷酸(suān)基(jī)團加到β-Catenin N端的絲氨酸/蘇(sū)氨(ān)酸殘基(jī)上(shàng),磷酸化的β-Catenin經(jīng)β-TRCP泛素化共價修(xiū)飾(shì)後(hòu),被(bèi)蛋白(bái)酶體(proteasome)降解。
④,酪(lào)蛋(dàn)白激(jī)酶(méi)1(casein kinase 1,CK1)
能將β-Catenin的Ser45位(wèi)點磷酸(suān)化,隨後GSK3β將(jiāng)β-Catenin的Thr41,Ser37,Ser33位(wèi)點磷酸(suān)化。
⑤,Axin
是一種支(zhī)架蛋白(bái),具(jù)有多個(gè)與其它(tā)蛋(dàn)白作(zuò)用的(dí)位點,能(néng)與(yǔ)APC,GSK3β,CK1等形(xíng)成β-Catenin降解復合物(wù)。此外(wài)它還(huán)與Dvl,PP2A等Wnt信(xìn)號的(dí)其它(tā)組分相(xiāng)互作用(yòng)。
⑥,TCF/ LEF
是一(yī)類(lèi)具有雙向(xiàng)調節功能(néng)的轉(zhuǎn)錄因子(zǐ),它(tā)與Groucho結合可以(yǐ)抑(yì)製基(jī)因(yīn)轉(zhuǎn)錄,而與(yǔ)β-Catenin結(jié)合(hé)則促進下(xià)遊(yóu)靶(bǎ)基(jī)因(yīn)的(dí)轉(zhuǎn)錄。
簡(jiǎn)單來說,當細胞沒(méi)有(yǒu)接(jiē)受Wnt信(xìn)號刺激時(shí) (Wnt Off),細胞質(zhì)內的Axin,APC和GSK3β形成毀滅復合體(tǐ)(destruction complex),與β-Catenin結合(hé)並(bìng)使(shǐ)其被(bèi)磷酸化後,最(zuì)終通(tōng)過(guò)泛素(sù)化修(xiū)飾而降解(jiě)。
在(zài)Wnt激(jī)活(huó)過(guò)程(chéng)中,Dvl是一(yī)個(gè)重要的效應(yīng)分(fēn)子(zǐ),當Wnt與(yǔ)其(qí)膜受(shòu)體(tǐ)FZD結(jié)合後(hòu) (Wnt On),激(jī)活(huó)胞內蛋白(bái)Dvl並(bìng)抑(yì)製GSK3β等蛋(dàn)白(bái)形(xíng)成的β-Catenin降(jiàng)解復合(hé)物的(dí)降解(jiě)活(huó)性(xìng),穩定細(xì)胞質中遊離狀態的β-Catenin蛋白(bái)。胞漿中(zhōng)穩(wěn)定積(jī)累(léi)的β-Catenin進入(rù)細胞核(hé)後結合LEF/TCF轉(zhuǎn)錄因子家(jiā)族,啟(qǐ)動(dòng)下(xià)遊(yóu)靶(bǎ)基因 (如c-myc,Cyclin D1等) 的(dí)轉(zhuǎn)錄(lù)。
三,細胞(bāo)可依賴
通(tōng)過基(jī)因沉默(mò)事件(jiàn)導(dǎo)致細胞依(yī)賴於(yú)WNT信號通(tōng)路(lù):Wnt信(xìn)號(hào)通路(lù)廣(guǎng)泛(fàn)存在於(yú)無(wú)脊椎動(dòng)物(wù)和脊椎(zhuī)動(dòng)物中(zhōng),是一類(lèi)在物種進(jìn)化(huà)過(guò)程中高(gāo)度保(bǎo)守(shǒu)的信號通(tōng)路。Wnt信號(hào)在(zài)動物胚(pēi)胎的早期發(fā)育,器官(guān)形成,組織再(zài)生和其(qí)它生理過程中(zhōng),具有(yǒu)至關(guān)重(zhòng)要(yào)的作(zuò)用(yòng)。如果這條信號通路中(zhōng)的關鍵(jiàn)蛋白發(fā)生(shēng)突變(biàn),導致信(xìn)號(hào)異常(cháng)活化,就(jiù)可(kě)能誘導癌症的發生(shēng)。在正常的結(jié)腸(cháng)上皮細(xì)胞(bāo)中,分泌性的(dí)frizzled相(xiāng)關(guān)蛋白(bái)(SFRPs)的功能是(shì)與WNT競爭性(xìng)地(dì)同Wnt受體Frizzled結合,從(cóng)而拮(jié)抗Wnt信號。當(dāng)Wnt信(xìn)號(hào)失(shī)活,腺瘤息肉病(bìng)基(jī)因(APC)復合(hé)物磷酸化β-catenin,導致β-catenin降解(jiě)。這(zhè)便阻止了β-catenin的核(hé)內沉(chén)積(jī),則(zé)不能激活(huó)轉(zhuǎn)錄(lù)因(yīn)子(zǐ)(TCF),最終導致(zhì)細胞(bāo)進(jìn)7入(rù)分化並保持(chí)結腸上皮(pí)細胞處於(yú)動態(tài)平(píng)衡(héng)狀(zhuàng)態。通過(guò)表觀遺傳(chuán)調控(kòng)的基因沉默使(shǐ)得(dé)SFRP表(biǎo)達缺失(shī),即“表(biǎo)觀(guān)遺傳(chuán)調控門控(kòng)基因(yīn)"缺失,Wnt信號通(tōng)路激活(huó),促進(jìn)細胞增殖以(yǐ)及存活而(ér)不(bù)進入(rù)分化。c持續(xù)性的激活Wnt信(xìn)號使得(dé)信(xìn)號(hào)通路中的(dí)其(qí)他(tā)分(fēn)子有(yǒu)可(kě)能(néng)發生突變,例如(rú)長時間(jiān)失活(huó)APC復合物(wù),即“遺(yí)傳調(tiáo)控門(mén)控基(jī)因"缺失,進一步激活Wnt信(xìn)號通路(lù),從而(ér)促進(jìn)腫(zhǒng)瘤的發展(zhǎn)。

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