
Wnt信号通路是一个复杂的蛋白质作用网络,其功能最常见于胚胎发育和癌症,但也参与成年动物的正常生理过程。 Wnt信号传导途径是由配体蛋白质Wnt和膜蛋白受体结合激发的一组多下练构害游通道的信号转导途径。经此途径,通过细胞表面受体胞内段的活化过程将细胞外的信号传递到出督正均皇各八细胞内。Wnt是遗传学领域的首字母缩写,代表"Wingless / Integrated"。
Wnt 信号途径在细胞间呈现两种信号传导方式:胞间交流(旁分泌)或者自体细胞的交流(自分泌)。Wnt 信号通回响波办神路在动物间存在遗传学上的高度保守性,不同的动物物种间极为相似。
1982年来自,Wnt基因首次在小鼠乳腺癌中发现,由于此基因激活依赖小鼠乳腺癌相关病毒基因的插包题被航但因乐如入,因此,当时被命名为Int1基因。之后的研究表明,Int1基因在小鼠正常胚胎发育中发挥重要作用,与果蝇的无翅(Wingless)基因功能相似,均可控制胚胎的轴向发育。 此后大量研营军观配愿愿斤结究提示Int1基因在神经系统胚胎发育中的重要性。因两者基因与蛋白功能的相似性,研究者将Wingless与Int1合并,赋名为Wnt基因。人Wn叶护省服t基因定位于12q13。
- 中文名称 wnt信号通路
- 外文名称 Wg (wingless)
- 发现 1982年小鼠乳腺癌发现了Wnt基因
- 组成 Wnt蛋白等
- 分类 平面极细胞通路等
组成
Wnt蛋白(Wnt配体)、Wnt受体(Frizzled家族蛋白及低密度脂蛋白受体相关蛋白LDL receptor rel众以厂画船ated protein,LRP)、Dishevelled(Dsh/Dvl)汉突情审令真蛋白、β-连环蛋白(β-catenin来自)、糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)、Axin/Conductin、APC(adenomatous polyposis coli)蛋白等。
通路分类
1、典型Wnt/β-catenin信号通路(Canoni每思何备持cal Wnt/β-catenin pathway),此通路激活核内靶基因的表达;
钱学千些点水云种祖女表 Wnt家族分泌蛋白、Frizzled家族跨膜受体蛋白Dishevelled(Dsh)、糖原合成激酶3(GSK3)、APC、Axin、β-连环蛋白及TCF/LEF家族转录调节因子等构成了经典360百科通路;
2、平利却需等置面细胞极性通路(planar cell polarity pathway),此通路参与JNK的激活究交次色配赵之取损务总及细胞骨架的重排;
3、W财汽评远皮织路nt/Ca通路,激活磷脂酶C(PLC)和蛋白激酶C(PKC);
4、调节纺锤体的方向和非对称细胞分裂的胞内通路。
信号途径
经典的Wnt途径(Wnt /β因-连环蛋白途径)导致基因转录的调节,并且被认为部分地由SPATS1基因负队便印开调节。
Wnt 边/β-连环蛋白途径是Wnt途径中的一种,该途径会导致β-连环蛋白在细胞质中积累并最终会作为属于TCF的转录因子的转录共激活因子/ LEF家族易位至细胞核。
没有Wnt来自,β-连环蛋白不会在细胞质中积360百科累,因为有一种破坏复合物通常会降解它。该破坏复合物包括以下蛋白质:Axin家抗河阿巴价毫场念改目,腺瘤病大肠杆菌(APC),蛋白磷酸酶2A(PP2A),糖原合成酶激酶3(GSK3)和酪蛋白激酶1α裂消内能支突(CK1α)。它通过将β-连环蛋白靶向泛素化而降解β-连环蛋白,随乐们需故它半河技慢后将其送至蛋白酶体进行消化。
当Wnt蛋白与飞教投才言Frizzled赵波(Fz)家族受体的N末端细胞富含半胱氨酸的结构域结合时,蛋宁愿长它准族导Wnt信号开始。这些受体跨越质膜七次,构成了一个独特的G蛋白偶联受体家族(GPCR)。然而,为了促进Wnt信号传导,可能需要共同受体以及Wnt蛋白和Fz受体之间的相互作用。 例子包括脂蛋白受体望毛资助她地相关蛋白(LRP)-5 / 6,受体酪氨酸激酶(RTK)和ROR2。但是,只要Wnt绑定Fz和LRP5 / 6,破坏复合物的磷酸化就会被阻断从而使得其功能中断。破坏复合物中由其他蛋白引起的磷酸化随后将Axin与LRP5 / 6的细代革血胞质尾部结合。 Axin去磷酸化了,它的稳定性和浓度水平降低。然后Dsh通过磷酸化入你对被激活并且它的DIX和PDZ结构域抑制GSK3破坏复合做夫奏坏浓视毛巴齐温物的活性。这使得β-连环蛋白能够积聚并定位于细胞核,随后通过基因转导以及TCF / LEF(T细胞因子/淋巴增强因子)转录因子诱导Wn诉婷由希t最终作用的目标基因转录,诱导后续的细胞反应的发生。β-连环蛋白募集其他转录共激活因子,如BCL9,Pygopus和P业古起苗联怀日异arafibromin / Hyrax。多亏有了新的高通量蛋白质组学研究,β-连环蛋白组装的转录复合物干功的复杂性开始出现。β-连环蛋白相互作用蛋白的混杂性怕际庆冷它食直按衣使我们的理解变得复杂:实际上已报道BCL9和Pygopus具有周极热裂和爱吃福兵几种不依赖于β-连环蛋白的功能(因此,可能是独立于Wnt信号途径的)。
生物学功能
多细胞生物体轴分化过程中起重要作用
经典的Wnt-β-catenin信号通路是这样的:在没有Wnt配体,通路中的每一种蛋白都正常表达时,Axin 会结合β-catenin , Axin同时已结合有GSK3和APC ,于是GSK3就可以磷酸化β-catenin ,β-catenin接着能够被APC复合物泛素化并降解,无法入核启动下游基因转录;在存在Wnt配体时Wnt受体会结合Axin,β-catenin不会结合Axin,也就不会接触GSK3以及APC,于是入核启动下游基因转录。
β- 连环蛋白调节的典型Wnt信号参与前后轴的形成 ;
β- 连环蛋白敲除的胚胎, 可发生细胞的错误定位,从而不能形成中胚层;
抑制Wnt信号是脊椎动物体廓形成后期阶段的关键因素;
Wnt拮抗分子能诱导头的形成。
Wnt信号与器官发生
Wnt信号参与大脑的形成。Wnt 3a敲除的小鼠胚胎,大脑海马回发育受损;Lef 纯合子突变可导致小鼠胚胎缺少全部海马回;Wnt/ LEF/TCF基因协同作用,共同参与大脑海马回的发育。
Wnt信号参与生长锥的重建和多突触球状环(苔状神经纤维与颗粒细胞相接触时)的形成。参与轴突形成的起始过程:Wnt7a能诱导苔状神经纤维中轴突和生长锥的重建和触素Ⅰ的汇集。
Wnt信号参与脊椎动物的肢体起始和顶端外胚层脊的形成。三种Wnt信号分子(Wnt2b、Wnt3a、Wnt8c)是信号转导的关键诱导者;FGF与Wnt 信号的信息交流也与内耳的形成有关。
Wnt信号与肿瘤发生
Wnt信号参与肿瘤形成得早期证据来源于小鼠乳腺癌中分离得到的、因病毒插入而激活的癌基因Int1(见概述)。另外,Wnt通路的激活突变是小肠早期恶性前病变(包括异常隐窝灶和小息肉)的主要遗传改变。
调控EMT的信号通路
参与调控EMT过程的信号通路网络简介:Wnt信号通路能通过抑制糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase -3β,GSK3β)介导的磷酸化作用以及抑制胞质中的β-连环蛋白(β-catenin)降解等作用来诱发EMT转换。胞内丰度大量增加的β连环蛋白会转移进入核内,作为转录因子亚单位诱导大量基因的表达,这些靶基因的表达产物中有很多都是能够诱导EMT转换过程的转录因子。
细胞可依赖
通过基因沉默事件导致细胞依赖于WNT信号通路:Wnt信号通路广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中,是一类在物种进化过程中高度保守的信号通路。Wnt信号在动物胚胎的早期发育、器官形成、组织再生和其它生理过程中,具有至关重要的作用。如果这条信号通路中的关键蛋白发生突变,导致信号异常活化,就可能诱导癌症的发生。a 在正常的结肠上皮细胞中,分泌性的frizzled相关蛋白(SFRPs)的功能是与WNT竞争性地同Wnt受体Frizzled结合,从而拮抗Wnt信号。当Wnt信号失活,腺瘤息肉病基因(APC)复合物磷酸化β-catenin,导致β-catenin降解。这便阻止了β-catenin的核内沉积,则不能激活转录因子(TCF),最终导致细胞进入分化并保持结肠上皮细胞处于动态平衡状态。b 通过表观遗传调控的基因沉默使得SFRP表达缺失,即"表观遗传调控门控基因"缺失,Wnt信号通路激活,促进细胞增殖以及存活而不进入分化。c 持续性的激活Wnt信号使得信号通路中的其他分子有可能发生突变,例如永久性失活APC复合物,即"遗传调控门控基因"缺失,进一步激活Wnt信号通路,从而促进肿瘤的发展。