[发明专利]c－Jun参与经典Wnt信号转导途径的新功能

说明书

技术领域

本发明属于细胞生物学领域，具体涉及经典Wnt信号转导途径中的相互作 用蛋白及其用途。

背景技术

信号转导是生物学研究的前沿领域之一，近年来发现在不同种族个体间， 存在一个非常保守的信号通路，它的信号分子是一类糖蛋白超家族——Wnt蛋 白，故称其为Wnt信号转导途径。Wnt信号分子家族在人种属中包括19个成员， 目前发现不同的Wnt分子引起的信号反应有所差异，分为经典的Wnt信号转导 途径(Wnt/β-连环蛋白(catenin))，例如Wnt3和Wnt8，及非经典Wnt信号转 导途径(Wnt/Ca²⁺和Wnt/JNK途径)，例如Wnt11和Wnt5a。其中对经典Wnt信号 途径研究较多。

经典Wnt信号转导途径控制了许多生命过程，这些过程包括生物体的生长、 发育、疾病、衰老与死亡等等；也包括细胞形态与功能的分化与维持、免疫、 应激、细胞癌变与细胞凋亡等等。经典Wnt信号转导途径在不同物种之间具有 高度的保守性，通过对果蝇、爪蟾、小鼠等模式生物的研究，已经大体确立了 经典Wnt信号转导途径的分子框架。发育过程中，特定的时间和特定的环境诱 导下，某些组织或细胞群体分泌Wnt蛋白，结合受体卷曲蛋白(Frizzled)家族 成员，和共受体低密度脂蛋白LRP5/6，将信号传递至细胞内。在没有Wnt信号 刺激时，这条信号转导途径的关键分子β-连环蛋白(β-catenin)参与由Axin， 结肠癌抑制因子(APC)，糖原合酶激酶3β(GSK3β)，酪蛋白激酶1(CK1)，以及 β-TrCP蛋白形成的巨大的蛋白质复合物，在GSK3β和CK1作用下受到磷酸化标 记，进而在β-TrCP蛋白介导的泛素化修饰后被蛋白酶体降解。在Wnt信号刺激 下，胞内的Dishevelled(Dvl)和Frat等Wnt途径的正向调节分子抑制了Axin、 APC和GSK3β等蛋白对β-连环蛋白的降解，促使β-连环蛋白在细胞质中大量积 聚。部分β-连环蛋白进入细胞核，与核内的含有HMG-Box的转录因子-淋巴细 胞增强因子1/T细胞转录因子(LEF1/TCF)家族的相互作用，启动下游靶基因 的开放。

Wnt信号转导途径不仅影响胚胎发育中的体轴诱导、胚层建立、体节分化、 组织或器官形成等一系列重要的早期事件，参与体细胞的分化和极化；而且在 成体中Wnt信号途径的异常活化已经证明与多种肿瘤的发生密切相关。研究发 现，大约90％的结肠癌都是由于Wnt信号转导途径的激活性突变而引起的，此 外Wnt信号途径的异常活化还与一系列的肿瘤发生有关，比如小肠腺瘤、肝癌、 胃癌、食道腺癌、恶性黑色素瘤、乳腺癌中均发现了Wnt信号异常或者是转导 途径中信号分子的突变。因此对Wnt信号转导途径的分子机制的研究和理解， 有助于在治疗肿瘤中寻找新的药物靶点和理论依据具有重要意义。

经典Wnt信号转导途径的生物学功能主要是通过下游靶基因的表达而得以 实现。而很多靶基因比如c-myc、cyclinD1，在细胞增殖中起到重要作用。研 究表明，在很多癌症细胞里可以检测到β-连环蛋白在细胞核中的大量积累以 及c-myc、cyclinD1的高表达，说明这些肿瘤细胞中Wnt信号转导途径下游的 转录复合物处于高转录活性状态。因为转录复合物的活性高低直接关系到Wnt 信号效应，因此对转录复合物的分子调控机制的研究具有十分重要的意义。

c-Jun蛋白最初是作为一种原癌蛋白在鸟恶性肉瘤病毒17中被发现的。在 细胞中广泛地参与基因的转录调控。大量的实验已经表明由c-Jun蛋白和Fos 蛋白异源二聚形成的AP-1转录因子对细胞癌化具有正向调控作用。例如，c-Jun 蛋白在皮肤瘤和肝肿瘤的增殖过程中有着重要的作用，在基底层角化细胞中用 c-Jun蛋白的一个显形负突变c-Jun(TAM67)来降低c-Jun/AP-1的活性或者在 肝细胞中选择性失活c-Jun蛋白分别对化学诱导的刺瘤和肝肿瘤的增殖有抑制 作用。

已有研究发现，经典Wnt信号途径中的β-连环蛋白/TCF转录复合物与c-Jun 存在相互作用并且这一相互作用在肠癌形成过程中有着重要的作用。被JNK磷 酸化后的c-Jun和TCF-4发生相互作用从而使得c-Jun基因启动子区域的TCF和 c-Jun结合位点相互靠近，开启下游基因的转录。但是对c-Jun对依赖β-连环 蛋白/TCF转录复合物的Wnt信号下游靶基因的转录尚不清楚。