Wnt信号通路调控机理和生物学意义

中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2011, 33(2): 103?111http://m.wendangku.net/doc/c018e75e376baf1ffd4fad3f.html

Wnt信号通路调控机理和生物学意义

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Wnt信号通路调控机理和生物学意义

Wnt信号通路调控机理和生物学意义

中国科学院百人计划(No.2010OHTP12)和973计划(No.2011CB

943900)资助项目

*通讯作者。Tel: 021-********,E-mail: hysong@http://m.wendangku.net/doc/c018e75e376baf1ffd4fad3f.html

Wnt 信号通路: 调控机理和生物学意义

尹定子 宋海云*

(中国科学院系统生物学重点实验室, 上海200031)

摘要 Wnt 信号通路作为一种在进化中高度保守的信号通路, 在生长、发育、代谢和干细胞维持等多种生物学过程中发挥重要作用。而Wnt 通路的失控与癌症、肥胖和糖尿病等疾病的发生有密切联系。经典Wnt 通路的调控过程, 主要围绕beta-Catenin 和TCF 这两个关键调节因子进行, 从而在转录水平上影响着大量与生长和代谢相关的靶基因的表达。本文将综合介绍近年来针对经典Wnt 通路调控机理的研究进展, 以及Wnt 通路与疾病发生的关系。

关键词 Wnt; beta-Catenin; TCF; 发育; 疾病

特约综述

我们利用转基因果蝇文库, 结合蛋白质组学、代谢组学和生物信息学等系统生物学手段, 研究信号转导网络的结构与分子调控机理。目前我们的研究重点包括: Wnt 信号通路的调控机理以及对生长和发育的影响; 果蝇代谢相关通路的调控机理及其与哺乳动物的保守性; “糖尿病”果蝇和“肥胖”果蝇模型的建立以及在药物筛选中的应用。http://m.wendangku.net/doc/c018e75e376baf1ffd4fad3f.html/chenyuan8.asp

Wnt 这一名字来源于两个同源蛋白: 果蝇中的Wingless 和小鼠中的Int, 发音为“wint ”。Wnt 信号通路可分为经典通路和非经典通路。在这里我们只介绍经典的Wnt 通路。Wnt 信号转导通路的开启和关闭直接控制着大量与生长和代谢相关的基因的表达水平, 同时, 这一信号通路通过与其它信号通路(如TGFbeta/BMP 、Hedgehog 、PI3K 、RTK 等)之间复杂的相互作用(crosstalk)间接影响着这些通路下游的基因。因此, Wnt 信号转导通路参与了多种生物学过程的调控, 包括胚胎的生长和形态发育、组织的稳定、能量代谢的平衡以及干细胞的维持。Wnt 通路的失调与人类重大疾病有密切联系。Wnt 通路的过度激活与多种癌症(包括结肠癌、胃癌、乳腺癌等)的发生紧密相关[1~3]。例如, 在结肠癌患者中广泛存在Wnt 通路的调节因子包括APC 、beta-Catenin 、Axin 、TCF 等基因的突变, 从而造成与生

长相关的基因的过量表达。Wnt 信号通路同时也能促进癌细胞的转移。此外, Wnt 通路的失调还会引发代谢类疾病[4]。Wnt 信号通路能够抑制脂肪细胞的分化。因此, 这一信号通路被抑制可导致肥胖, 进而引发代谢紊乱。通过对不同族群的调查,人们发现, 位于Wnt 通路中的关键调节因子TCF7L7基因上的基因多样性与二型糖尿病的发生几率有着最紧密的联系, 而迄今为止人们对其中的机理仍然缺少足够的认识[5]。近年来人们在对干细胞的研究中发现,Wnt 信号通路对于表皮干细胞、肠干细胞、造血干细胞、神经干细胞、胚胎干细胞以及肿瘤干细胞的维持都起着重要的调控作用[6]。所以,

深入研究

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