24.2
Wnt 家族蛋白是一类分泌型脂质修饰糖蛋白,其名称来源于果蝇中的 Wingless 基因和脊椎动物中的 Integrated 基因的组合——这两个基因均编码 Wnt 蛋白。
该蛋白质家族调控一条保守的信号通路,该通路控制所有动物中多种关键的发育事件。
例如,Wnt 在细胞命运决定—— 即细胞是否存活、分裂或发生凋亡——以及细胞运动性、极性、器官发生和干细胞更新中均发挥重要作用。
人类体内存在19种不同的Wnt蛋白,可通过三种不同的信号通路调控基因。
在这三条通路中,靶细胞内的信号传导均通过一种名为卷曲蛋白(Frizzled)的跨膜受体以及低密度脂蛋白相关蛋白(LRPs)等共受体来介导。
Wnt 蛋白与这些蛋白结合,形成 Wnt-Frizzled-共受体复合物。
但在此时,这三条通路开始分叉。
经典的Wnt β-catenin信号通路通过调控β-catenin蛋白的降解,在基因转录调控中发挥重要作用,同时β-catenin也是细胞间黏附过程中钙黏蛋白-连环蛋白-肌动蛋白复合物的关键组分。
在没有 Wnt 信号的情况下,细胞质中的 β-catenin 会持续被降解复合物磷酸化和泛素化,进而被蛋白酶体降解。
然而,在一种称为dishevelled的磷酸化蛋白的帮助下,Wnt蛋白与Frizzled和LRP蛋白的结合会中断降解复合物的活性——dishevelled有助于将降解复合物的主要组分axin、GSK3和CK1募集到细胞膜上。
这会导致细胞质中 β-catenin 水平升高,并使其转位至细胞核内,与 T 细胞家族的转录因子结合,取代 Gro 抑制因子,从而诱导 Wnt 靶基因的表达。
两个最重要的 Wnt 靶基因是 cyclin D1 和 c-myc。它们均为癌基因,可调控细胞生长与增殖的刺激,以及细胞死亡。
由于Wnt信号通路异常导致其过表达,可能引起细胞生长和增殖失控,最终导致癌症进展。
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