清华--Wnt信号通路对靶基因转录的调控.pdf

中国科学: 生命科学 2014 年 第44 卷 第10 期: 1029 ~ 1042 SCIENTIA SINICA Vitae SCIENCE CHINA PRESS 评 述 中国知名大学及研究院所专栏 清华大学专辑 Wnt/-catenin 信号通路对靶基因转录的调控 苏尚, 吴畏* 清华大学生命科学学院, 北京 100084 * 联系人, Email: wwu@ 收稿日期: 2014-08-27; 接受日期: 2014-09-07 国家重大科学研究计划(批准号: 2011CB943800)资助项目 doi: 10.1360/052014-138 摘要 Wnt/-catenin 信号通路又被称为经典 Wnt 信号通路, 在早期胚胎发育、成体组织稳 关键词 态维持、干细胞干性调控和肿瘤发生等过程中均发挥重要作用. 经典 Wnt 信号通路的核心信 Wnt 信号通路 靶基因 号转导因子-catenin 与核内转录因子TCF/LEF 家族成员结合后, 通过募集或替换一系列协同 转录调控 作用因子, 诱导染色质结构变化, 调控Wnt 信号靶基因的转录. 本文将从Wnt 信号靶基因转录 调控的基本模式、分子机制、表观遗传学调控和意义等方面, 总结近年来有关Wnt 信号靶基 因转录调控的研究成果, 方便读者更好地理解Wnt 信号通路靶基因的转录调控. 1 Wnt 信号通路概述 框架已经被清晰地描绘出来. Wnt 基因编码一大类分 泌到细胞外的糖蛋白, 在人类基因组中共有 19 个. 1.1 Wnt 信号通路的由来和基本框架 Wnt 家族成员众多, 与Wnt 配体相匹配的受体蛋白或 Wnt 信号通路是在后生动物细胞内高度保守的 协同受体也有 15 种以上, 下游的信号传递因子则更 关键信号通路, 它参与调控胚胎的早期发育、成体的 为复杂, 因此 Wnt 信号的传导路径具有多个分 组织稳态维持、干细胞自我更新、细胞命运决定、细 支[11~14]. 其中, 经由-catenin 的Wnt 通路被称为经典 胞分裂以及肿瘤发生发展等多种生物学过程[1~5]. Wnt 信号通路, 又叫Wnt/-catenin 信号通路[10]. 其他 Wnt 一词由wingless 和int1 两个基因名合并而来. Wnt 信号分支, 如调控细胞平面极性的 Wnt/ wingless 是果蝇遗传突变体筛选中发现的可以导致翅 PCP(planar cell polarity)通路, 调控细胞内钙信号的 膀组织缺失的基因[6], int1 基因则是在小鼠中发现的 Wnt/Ca2+通路, 以及Wnt/ROR2 通路等, 则统称为非 受乳腺肿瘤病毒(mouse mammary tumor virus, 经典Wnt 信号通路[15]. MMTV)侵染而激活的原癌基因[7]. 人们发现 int1 和 -catenin 是经典Wnt 信号通路最为关键和核心 wingless 是同源基因并且功能相似, 因而将二者合为 的信号转导因子[16], 在细胞质和细胞膜上均有分 新词Wnt, Wnt 信号通路就此诞生,