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

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

2、的作用。在本項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)蛋白激酶Nek2通過(guò)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(duì)Dsh進(jìn)行多重磷酸化。一方面Nek2對(duì)Dsh N端進(jìn)行磷酸化從而迅速激活Wnt/β-Catenin信號(hào)通路;另一方面Nek2又可以對(duì)DshC端進(jìn)行磷酸化，降低Dsh蛋白穩(wěn)定性而促進(jìn)其被降解。這種雙重磷酸化修飾可以在Wnt信號(hào)開(kāi)啟時(shí)迅速激活，又可以通過(guò)促進(jìn)Dsh降解以防止其被過(guò)度激活。另外我們還發(fā)現(xiàn)在激活Wnt信號(hào)上Nek2與Dco(CK

3、lε同源物)具有功能冗余性，同時(shí)敲低Nek2和dco可以抑制Wnt/β-Catenin信號(hào)通路調(diào)控的靶基因表達(dá)及果蠅器官發(fā)育。
　　Hippo信號(hào)通路在細(xì)胞增殖與組織生長(zhǎng)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制是Hippo激酶在支架蛋白Salvador和Mats的介導(dǎo)下磷酸化Wans之后促進(jìn)其對(duì)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(xì)胞質(zhì)中進(jìn)而被降解，抑制Hippo信號(hào)通路

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