14.15: Nicht-kanonische Wnt-Signalwege

Wnt ist ein Gen für zygotische Wirkung, das während der sehr frühen Embryonalentwicklung exprimiert wird. Es reguliert verschiedene Prozesse bei Tieren, beginnend von der frühen Entwicklung bis zum Erwachsenenstadium, wie z. B. die Organogenese im Embryo und die Erhaltung von neuronalen und Blutstammzellen. Wnt-Proteine können eine Vielzahl von intrazellulären Signalwegen induzieren, abhängig von den spezifischen Fähigkeiten verschiedener Wnt-Liganden, um einen Komplex mit gemeinsamen und verwandten Rezeptoren in Gegenwart verschiedener Co-Rezeptoren zu bilden. Die nicht-kanonischen Wnt-Signalwege, auch bekannt als β-Catenin-unabhängige Signalwege, sind vielfältig und weniger charakterisiert als der kanonische Wnt/β-Catenin-abhängige Signalweg.

Planarer Zellpolaritätsweg

Der Wnt-Frizzled PCP-Signalweg wurde ursprünglich durch genetische Studien in Drosophila entdeckt. Es wurde aber auch festgestellt, dass es bei Wirbeltieren funktionsfähig ist, wo es in vielen Entwicklungsprozessen benötigt wird, die Richtungsinformationen benötigen, wie z. B. die Entwicklung der Haut, die Ausrichtung der Körperbehaarung, die Polarisation von Zellen im Eileiter und in den Atemwegen usw. Die Regulation des PCP-Signalwegs ist jedoch von Drosophila auf Säugetiere konserviert.

Die individuelle Zellpolarität wird durch die Segregation der PCP-Proteinkomplexe auf den gegenüberliegenden Seiten jeder Zelle bestimmt. Im Gegensatz dazu stabilisieren sich die PCP-Komplexe, die auf der gleichen Seite der Membran, aber auf benachbarten Zellen vorhanden sind, gegenseitig. Dies ist wichtig, um die gleiche räumliche Symmetrie von Zelle zu Zelle zu propagieren und herzustellen.

Wnt/Ca^2+-Signalweg

Unter den 19 Wnt-Genen, die in Wirbeltieren vorkommen, ist Wnt5a ein “klassischer”, nicht-kanonischer Wnt-Signalgeber, der den Kalzium-Signalweg in Gegenwart eines geeigneten Rezeptors der Frizzled-Familie aktiviert. Wnt5a kann jedoch auch an andere membrangebundene Rezeptoren wie Ror1/2 der Tyrosinkinasefamilie binden, um den Ca2⁺/CaMKII-Signalweg in der Zelle zu aktivieren.