《WNT信号通路》课件.pptVIP

*******************WNT信号通路WNT信号通路是一个复杂的细胞信号传导网络,参与调控细胞的多种生理过程,包括细胞增殖、分化、迁移和凋亡等。了解WNT信号通路的关键节点和调控机制对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。WNT信号简介WNT蛋白结构WNT蛋白是一类重要的细胞外信号分子,是由約350-400个氨基酸残基构成的糖蛋白。其分子结构中包含特殊的半胱氨酸残基,使其具有独特的构象。WNT信号通路WNT信号通路是一个复杂的细胞内信号转导网络,通过与特异性受体结合并激活下游信号分子,调控细胞命运、发育、组织再生等生理过程。WNT信号通路的重要性WNT信号通路在胚胎发育、干细胞调控、组织再生以及肿瘤发生等过程中发挥着关键作用,是生命科学研究的热点之一。WNT信号发现历程1WNT信号的发现1982年,科学家们首次发现了WNT基因家族,并证明了其在胚胎发育过程中的重要作用。这标志着WNT信号通路研究的开端。2WNT信号通路的识别1987年,科学家们成功分离并克隆了WNT1基因,为进一步研究WNT信号通路的结构和功能奠定了基础。3WNT信号通路的深入探索随后几十年里,研究人员不断发现新的WNT家族成员及其在发育、细胞增殖、分化等过程中的作用,WNT信号通路研究也日趋深入和广泛。WNT蛋白家族多样性WNT蛋白家族包含19种不同的WNT蛋白,每种蛋白都有独特的结构和功能。高度保守WNT蛋白在很多物种中都高度保守,表明它们在进化过程中很重要。脂肪酰化修饰WNT蛋白通过脂肪酰化修饰而具有亲脂性,有利于其与细胞膜结合。分泌和分布WNT蛋白经分泌后可以扩散到一定范围内调控周围细胞的行为。WNT信号通路的组成WNT蛋白WNT信号通路的核心成员,包括19种WNT蛋白。通过细胞表面的特异性受体与细胞质内的β-catenin等关键分子相互作用,传递信号。WNT受体包括Frizzled蛋白家族和LRP5/6双功能受体。它们通过与WNT蛋白结合并发生构象改变,启动下游信号级联反应。信号分子如β-catenin、GSK3、Dishevelled等,它们参与信号的转导和基因表达的调控,是WNT信号通路的关键组成成员。WNT信号通路的经典模式1细胞表面受体WNT蛋白与细胞膜上的受体FZD结合2β-catenin稳定化激活腺苷酸环化酶，增加细胞内β-catenin含量3核转录调控β-catenin进入细胞核,与TCF/LEF转录因子结合，激活靶基因转录WNT信号通路的经典模式是一个三步过程:首先,WNT蛋白与细胞膜上的受体FZD结合,激活信号转导;其次,上调腺苷酸环化酶活性,稳定细胞内β-catenin含量;最后,β-catenin进入细胞核与TCF/LEF转录因子结合,激活下游靶基因的转录表达。这一经典信号通路在多种生理和病理过程中发挥关键作用。WNT信号通路的非经典模式1激活非经典MAPK信号通路WNT通过直接激活MAPK家族成员促进细胞增殖和迁移2调控细胞骨架重构WNT通过RhoA/Rac1途径调控细胞骨架和细胞极性3参与细胞内钙离子水平调控WNT可诱导细胞内钙离子水平升高,调节细胞功能除了经典的β-catenin依赖性信号通路,WNT信号还能通过非经典途径调控多种细胞生理过程。这些非经典信号通路包括MAPK信号通路的激活、细胞骨架的重构以及细胞内钙离子水平的调控,对于维持细胞正常生理功能发挥重要作用。WNT信号通路的激活机制细胞表面受体结合WNT蛋白与细胞表面的Frizzled受体结合,激活下游信号传导。破坏β-catenin降解复合体结合受体后,WNT信号抑制了β-catenin的降解,使其在细胞质中积累。β-catenin转位入核累积的β-catenin进入细胞核,与TCF/LEF转录因子结合,激活靶基因转录。靶基因表达调控通过调控靶基因的转录,WNT信号参与调控细胞增殖、分化等多种生理过程。WNT信号通路的信号转导受体结合WNT信号通过与细胞膜上的FZD受体结合开始启动细胞内信号转导级联反应。胞浆蛋白募集受体激活后会引起一系列信号蛋白的募集和过磷酸化,如DSH、AXN和GSK-3β等。β-catenin稳定这些信号蛋白最终会导致细胞质中的β-catenin稳定并向核内转位。基因转录调控在核内,β-catenin与TCF/LEF转录因子结合,从而激活WNT靶基因的转录。WNT靶基因的转录调控WNT通路激活WNT信号通路的激活会导致一系列下游靶基因的转录调控。这些靶基因参与细胞增殖、分化和发育等重要生理过程。转录因子激活WNT信号通过多种转录因子如β-