Wnt-β-Catenin信號通路和Hippo信號通路在果蠅器官發(fā)育中新的調(diào)控機制研究.pdf

1、黑腹果蠅(Drosophila melenogaster)作為生命科學研究中重要的模式生物被廣泛應用于篩選新的功能基因。本項研究使用功能獲得性篩選策略，從655個與生長相關(guān)基因的過表達文庫中發(fā)現(xiàn)了兩個調(diào)控因子Nek2和Licome，它們分別參與了調(diào)控影響細胞生長和器官發(fā)育的Wnt/β-Catenin信號通路和Hippo信號通路。
　　進化上高度保守的Wnt/β-Catenin信號通路對生物的生長、發(fā)育、干細胞和穩(wěn)態(tài)的維持有非常重要

2、的作用。在本項研究中，我們發(fā)現(xiàn)蛋白激酶Nek2通過與該通路的調(diào)控因子Dsh的PDZ結(jié)構(gòu)域相互作用從而對Dsh進行多重磷酸化。一方面Nek2對Dsh N端進行磷酸化從而迅速激活Wnt/β-Catenin信號通路;另一方面Nek2又可以對DshC端進行磷酸化，降低Dsh蛋白穩(wěn)定性而促進其被降解。這種雙重磷酸化修飾可以在Wnt信號開啟時迅速激活，又可以通過促進Dsh降解以防止其被過度激活。另外我們還發(fā)現(xiàn)在激活Wnt信號上Nek2與Dco(CK

3、lε同源物)具有功能冗余性，同時敲低Nek2和dco可以抑制Wnt/β-Catenin信號通路調(diào)控的靶基因表達及果蠅器官發(fā)育。
　　Hippo信號通路在細胞增殖與組織生長中起著非常重要的作用，它的失調(diào)常與腫瘤發(fā)生相關(guān)。其核心信號轉(zhuǎn)導機制是Hippo激酶在支架蛋白Salvador和Mats的介導下磷酸化Wans之后促進其對輔助轉(zhuǎn)錄因子Yorkie的磷酸化，后者與14-3-3蛋白相互作用滯留在細胞質(zhì)中進而被降解，抑制Hippo信號通路

4、調(diào)控的靶基因的轉(zhuǎn)錄。在本項研究中，我們發(fā)現(xiàn)Hippo信號通路與p38 MAPK信號通路之間存在交叉聯(lián)系。在果蠅翅膀成蟲盤上過表達licorne或其上游的Mekk1時，激活Hippo信號通路調(diào)控的靶基因wg、ex、Diap-1和ban的轉(zhuǎn)錄及促進器官生長;同時在果蠅卵巢濾泡細胞中，licorne突變可以觀察到ex和cut的減弱以及FasⅢ的增強，這與orkie突變的表型一致。通過遺傳學上位分析，證明licrone位于wts和yki的上游，