Stromelysin-1 and mesothelin are differentially regulated by Wnt-5a and Wnt-1 in C57mg mouse mammary epithelial cells BMC Developmental Biology 2003 3:2 | |||||
|
|
Wnt лиганды являются секретируемыми гликопротеинами, которые функционируют во внутриклеточных сигнальных путях. Пути сигнальной трансдукции Wnt важны в широком круге онтогенетических процессов, включая рост, дифференцировку, полярность клеток и апоптоз, а также для генеза раковых опухолей у человека, включая карциному и меланому толстой кишки.
Пути передачи сигналов Wnt функционально м.б. подразделены на два класса, канонический Wnt/beta-catenin путь и не-канонический Wnt/Ca2+ путь.
Канонический путь передачи сигналов Wnt начинается с соединения Wnt лиганда с рецепторами клеточной поверхности, членами семейства генов frizzled, вместе с ко-рецепторами LRP5/6. Это ведет к изменениям в активности цитоплазматических эффекторов и стабилизации β-catenin белка. Beta-catenin затем накапливается в ядре, где он взаимодействует в ко-активаторами транскрипции, членами семейства Lymphoid Enhancer Factor/T Cell Factor (LEF/TCF) из high mobility group ДНК связывающих белков, чтобы регулировать экспрессию генов.
Wnts этого функционального класса (Wnt-1, -3A, and -8) трансформируют C57mg эпителиальные клетки молочных желез мышей и способствуют удвоению дорсо-вентральной оси при избыточной экспрессии у эмбрионов Xenopus.
Вторая функциональная группа Wnts не трансформирует клетки C57mg и не вызывает удвоения оси. При избыточной экспрессии у эмбрионов лягушек и рыб эти Wnts м. нарушать гаструляционные движения. Wnts этого класса передают сигналы по не-каноническому Wnt сигнальному пути, Wnt/Ca2+ пути (Wnt-5a, -4, -11). Путь Wnt/Ca2+ увеличивает уровень внутриклеточного Ca2+ у эмбрионов рыбок данио и активирует PKC и CamKII у эмбрионов Xenopus, а также человека. Более того, он м. активировать Cdc42 и JNK.
Если Wnt-5a ко-экспрессируется с frizzled-5 человека, то Wnt-5a м. индуцировать вторичную ось у Xenopus. Однако, Wnt-5a вместе с rat frizzled 2 (Rfz-2) увеличивает уровень внутриклеточного Ca2+ и активирует PKC aи CamKII. Активация Wnt/Ca2+ сигнального пути с помощью Wnt-5a и Rfz-2 является антогонистической по отношению к каноническому сигнальному пути. В частности, экспрессия Wnt-5a ингибирует эктопическую Wnt-8 индукцию образования вторичной оси у эмбрионов Xenopus. Антисмысловые Wnt-5a воспроизводят Wnt-1 трансформацию C57mg клеток. Это указывает на то, что Wnt-1 и Wnt-5a работают в противоположных манерах в некоторых клеточных контекстах. Потенциальная роль Wnt-5a как супрессора опухолей подтверждается тем. что эктопический Wnt-5a в uroepithelial клетках человека предупреждает туморогенез, будучи инъецированным athymic nude мышам.
Все еще неясно как передаются сигналы Wnt-5a и вообще регулируют ли они какие-либо гены. Способность dnWnt-11 блокировать экспрессию некоторых генов у Xenopus и способность Wnt-5a активировать чувствительный к Ca2+ транскрипционный фактор nuclear factor of activated T cells (NFAT), подтверждают возможность, что Wnt-5a м. регулировать экспрессию генов через beta-catenin-независимый механизм.
Вызывали избыточную экспрессию Wnt-5a и Rfz-2 в эпителиальных клетках молочных желез C57mg мышей и сравнивали с клеточной линией C57mg с избыточной экспрессией Wnt-1. Используя анализ микромассивов ДНК идентифицировали несколько генов, регулируемых Wnt-5a и Rfz-2, а также Wnt-1. Основное внимание уделено генам mesothelin и stromelysin-1, которые соотв. активируются Wnt-1 и Wnt-5a в клетках C57mg.
Mesothelin, потенциальный опухолевый сывороточный маркер активруется Wnt-1 и подавляется с помощью Wnt-5a. SL-1, матричная металлопротеиназа, активируется только Wnt-5a, это указывает на то, что Wnt-5a на самом деле м. влиять на экспрессию генов. Следовательно, Wnts м. стимулировать разные наборы генов в одной линии клеток.
| Wnt/Wingless signaling through β-catenin requires the function of both LRP/Arrow and frizzled classes of receptors BMC Cell Biology 2003 4:4 | |||
|
|
Wnt/Wingless (Wg) сигналы передаются с помощью семь-раз-трансмембранных Frizzleds (Fzs) и один-раз-трансмембранных LDL-receptor-related proteins 5 or 6 (LRP5/6) или Arrow. N-концы LRP и Fz ассоциируют только в присутствии Wnt, указывая тем самым, что Wnt лиганды формируют тримерные комплексы с двумя различными рецепторами. Однако, недавно было установлено, что LRPs активируют Wnt/beta-catenin путь благодаря соединению с Axin Dishevelled-независимым способом, тогда как Fzs передают Wnt сигналы через Dishevelled, стабилизируя beta-catenin. Т.о., возможно, что Wnt белки образуют отдельные комплексы с Fzs и LRPs, передавая Wnt сигналы отдельно, но которые конвергируют ниже на Wnt/beta-catenin пути. Возникает вопрос, неужели оба рецептора необходимы для передачи сигналов Wnt.
Разработан sensitive luciferase reporter подход на Drosophila S2 клетках для определения уровня Wg-стимулированной передачи сигналов. Было показано, что Wg м. действовать синергично с DFz2 и функционировать кооператино с LRP, чтобы активировать beta-catenin/Armadillo сигнальный путь. Двунитчатой RNA interference, которое прекращает синтез рецепторов любого типа, драматически нарушает активность передачи сигналов Wg. Важно, что выраженный синергичный эффект от добавления Wg и DFz2 зависит от Arrow и Dishevelled. Синергичность нуждается в богатом цистеином внеклеточном домене DFz2, но не в его С-конце. Наконец, LRP6 млекопитающих и его активированные формы, которые лишены большей части внеклеточного домена белка, м. активировать путь передачи сигналов Wg и кооперировать с Wg и DFz2 в S2 клетках. Установлено, что N-конец LRP/Arr необходим для синергичного действияe Wg и DFz2.
Полученные результаты показывают, что передача сигналов Wg в клетках S2 зависит от функции и LRPs и DFz2. Эти результаты согласуются с гипотезой, что Wg образует тримерный комплекс с LRPs и Fzs и что сигналы ведут к стабилизации beta-catenin через Dishevelled.
Полная версия статьи в формате *.pdf находится | ||||