WNT基因編碼一個(gè)分泌蛋白生長(zhǎng)因子的大家族。在發(fā)育過程中,Wnt在控制細(xì)胞命運(yùn)、增殖、遷移、極性和死亡方面扮演著不同的角色。在成人中,WNT在維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)過程中起著重要功能,WNT途徑的異常激活與多種癌癥有關(guān)。
WNT配體通過Frizzled家族的7跨膜受體以及最近發(fā)現(xiàn)的LRP5(脂蛋白受體相關(guān)蛋白-5)和LRP6(脂蛋白受體相關(guān)蛋白5)共受體傳遞信號(hào)。在結(jié)構(gòu)上,F(xiàn)rizzled受體有一個(gè)胞外Wnt結(jié)合區(qū)、七個(gè)跨膜區(qū)域和一個(gè)胞內(nèi)C末端尾巴。
Wnt信號(hào)至少通過三條不同的細(xì)胞內(nèi)通路進(jìn)行傳遞,包括經(jīng)典Wnt/Ctnn-Beta(catenin-Beta)信號(hào)通路、“非經(jīng)典”的Wnt/Ca2+通路和Wnt/PCP(平面細(xì)胞極性)通路。Wnt/Ctnn-Beta通路主要調(diào)控發(fā)育過程中細(xì)胞的命運(yùn),而Wnt/極性通路的主要功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架組織。
WNT/Ctnn-Beta途徑由WNT1、WNT3、WNT3a、WNT7a和WNT8激活,并參與轉(zhuǎn)化。WNT信號(hào)可通過上調(diào)Caspase抑制劑Survivin等抗凋亡蛋白來阻止細(xì)胞凋亡,并通過上調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)來刺激血管生成。經(jīng)典WNT信號(hào)通路還調(diào)控NRSF/REST和ENC1(外胚層-神經(jīng)皮質(zhì)(帶有BTB樣結(jié)構(gòu)域)-1)基因,從而控制祖細(xì)胞。Wnt信號(hào)也受到分泌蛋白Dkk1的抑制, Dkk1通過與LRP5/6結(jié)合并拮抗LRP5/6來抑制Wnt信號(hào)。Krm2與Dkk1和LRP6形成三元復(fù)合物,并誘導(dǎo)LRP6迅速內(nèi)吞和從質(zhì)膜上的移除。
非經(jīng)典Wnt信號(hào)通路,又稱非經(jīng)典Wnt-Frizzled信號(hào)通路,由Wnt/Ca2+通路和Wnt/PCP通路兩個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)通路組成。在WNT/Ca2+途徑中,WNT蛋白主要由WNT1、WNT5A和WNT11組成,與細(xì)胞表面的Frizzled跨膜受體結(jié)合,參與幾個(gè)細(xì)胞過程,這些過程可以刺激核因子NFAT和其他轉(zhuǎn)錄因子,如CREB(cAMP Response Element-Binding Protein-1)。因此,Wnt/Ca2+通路很可能是G蛋白依賴的信號(hào)通路。
在Wnt/PCP途徑中,Wnt蛋白與細(xì)胞表面的Frizzled跨膜受體結(jié)合,然后通過Dsh激活Rho/Rac小GTPase和JNK,隨后輔助細(xì)胞骨架組織和基因表達(dá)的調(diào)控。