2篇Cell:两条著名信号通路的“联姻”

时间:2013年1月9日
来源:生物通

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Hippo和WNT这两条信号通路均在细胞各方面功能中扮演了重要角色,两个分别来自美国和意大利的研究组近期在Cell杂志上发表研究成果,发现了Wnt途径与Hippo途径共有的信号传递,和调控机制,同期Cell杂志还以“Blending Hippo and WNT: Sharing Messengers and Regulation”为题,介绍了这些重要的发现。

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生物通报道:Hippo和WNT这两条信号通路均在细胞各方面功能中扮演了重要角色,其中Wnt信号转导途径在多细胞真核生物中高度保守,在生物体早期胚胎发育以及成体病变过程中都发挥了极其重要的作用;而Hippo信号转导通路则是近几年发现的一个信号转导通路,这一通路参与调控器官大小发育,也备受关注。

两个分别来自美国和意大利的研究组近期在Cell杂志上发表研究成果,发现了Wnt途径与Hippo途径共有的信号传递,和调控机制,同期Cell杂志还以“Blending Hippo and WNT: Sharing Messengers and Regulation”为题,介绍了这些重要的发现。

来自哈佛大学,斯坦福大学等处的研究人员发现了一种称为Wnt/β-catenin连环蛋白的信号,在结肠癌及其其它癌症的发生过程中扮演了关键角色,而且更重要的是,这一调控机制中也发现了Hippo通路中的靶因子:YAP的身影——YAP1的调控作用在β-catenin活化癌细胞信号网络中起到关键作用。

Wnt/β-catenin信号途径在动物生长发育过程中发挥了重要作用。一旦这一通路中相关信号传递发生异常改变, 就可能导致通路异常活化, 从而影响生物的胚胎发育、能量代谢等一系列生理过程, 甚至会导致肿瘤的发生及恶化。而YAP则是一种连接蛋白和转录共激活因子,在正常机体细胞内发挥着信号转导和基因转录调节的作用。近年研究发现,Hippo通路通过抑制YAP的活性调控细胞增生和凋亡间平衡,抑制组织细胞过度生长。

研究人员对85种癌细胞中β-catenin的活化进行分类,结果发现了YAP1的调整作用在β-catenin活化癌细胞信号网络中起到关键作用,YAP1和TBX5转录因子和β-catenin形成复合体。Yap 1通过酪氨酸激酶YES1磷酸化,结果推动BCL2L1和BIRC5等细胞抗凋亡基因定位。这样一个小分子抑制剂阻碍扩散癌症细胞系和动物模型中β- catenin依赖的癌细胞增殖。这些结果表明β- catenin-yap1-tbx5复合体是β- catenin活化癌细胞中起到至关重要的作用。

此外,另外一篇文章中,研究人员发现Wnt/β-catenin级联中有一个重要的转录共激活因子:TAZ,而后者正是在Hippo信号通路中发挥了信号介质作用。

TAZ基因编码的蛋白在心脏和骨骼肌中表达水平很高,这个基因的突变与一些临床疾病的发生存在关联。研究人员发现TAZ是Wnt/β-catenin信号途径中的下游元件,其作用与其在Hippo信号途径中作用相关。

在没有Wnt信号的时候,β-catenin的复合体组成部分:APC, Axin,和GSK3表达水平较低,TAZ的降解取决于磷酸化β-catenin。当有Wnt信号的时候,β-catenin就能从降解复合物中逃脱出来,导致TAZ无法降解,从而引起这两种作用因子的积累。

在全基因组水平上,Wnt基因转录中很大一部分都受到了TAZ的介导,TAZ的激活是Wnt信号的一个主要特征,也与Wnt生物学作用密切相关。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Blending Hippo and WNT: Sharing Messengers and Regulation

Two new studies reveal ways in which the Wnt pathway commandeers Hippo components for signaling. Azzolin et al. show how the Hippo transcription factor TAZ mediates Wnt signals, and Rosenbluh et al. show how β-catenin and YAP1 form a kinase-regulated complex with transcription factor TBX5.

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