当前位置:首页 > 新闻 >科研新闻 >2015

曹萤课题组在Wnt/beta-catenin信号通路的调控研究中取得重要成果
2015-06-17     

             南京大学模式动物研究所曹萤课题组在Wnt/beta-catenin信号通路的调控研究中取得重要进展,其研究成果《Kdm2a/b Lysine Demethylases Regulate Canonical Wnt Signaling by Modulating the Stability of Nuclear β-catenin》(赖氨酸去甲基化酶Kdm2a/b经由调节细胞核beta-catenin的稳定性而调控Wnt信号通路)于20 日在线发表在《Developmental Cell》(发育-细胞)杂志。该论文的第一作者是南京大学博士研究生卢磊、高燕,曹萤教授为该论文的通讯作者。

       Wnt/beta-catenin信号通路是在进化中高度保守的信号通路之一,负责调节胚胎发育、组织分化、维持组织稳态、以及干细胞的干性维持,等等。因此,Wnt/beta-catenin信号通路的不当调节与许多疾病的发生、发展具有密切的关联,比如直肠癌与beta-catenin在细胞中的过度活化有关。Wnt/beta-catenin通路的调控机理纷繁复杂,其中一个主要方式是通过调节beta-catenin的稳定性而调节Wnt信号通路的输出结果。在Wnt信号未激活的情况下,beta-catenin在氨基端被磷酸化,随后在细胞浆内被降解,从而无法进入细胞核激活Wnt靶基因。反之,beta-catenin不被磷酸化而稳定,进入细胞核,激活靶基因的转录。但beta-catenin在细胞核内的持续积累将导致Wnt靶基因的持续激活,对细胞功能产生不良影响。在曹萤课题组的研究中,发现蛋白质赖氨酸去甲基化酶Kdm2a/b可以调节Wnt信号通路靶基因的转录。一系列的实验证实,Kdm2a/b通过与beta-catenin的结合,在细胞核内促进beta-catenin的降解,从而缓解或者终止Wnt信号(图1)。Kdm2a/b被认为是组蛋白H336位赖氨酸三甲基化(H3K36me3)或者第四位赖氨酸三甲基化(H3K4me3)的去甲基化酶,在表观遗传修饰中具有重要功能。曹萤课题组的研究发现,beta-catenin也具有甲基化修饰。Kdm2a/bbeta-catenin的甲基化也具有去修饰作用,而且Kdm2a/bbeta-catenin的去甲基化修饰是促进细胞核内beta-catenin降解的前提(图1)。由于Wnt信号通路在早期胚胎发育过程中的腹-背(前-后)体轴的形成具有决定性作用,曹萤课题组利用非洲爪蛙为模式动物研究了Kdm2a/b在胚胎发育中的功能。在非洲爪蛙的胚胎中,Kdm2a/b通过调节胚胎细胞内beta-catenin的甲基化及稳定性,从而调节胚胎腹-背(前-后)的发育。这些结果对深入理解Wnt信号通路的调节以及胚胎发育的机理具有重要启发。详细的研究结果请参见全文:doi:10.1016/j.devcel.2015.04.006

       该研究得到了国家重大基础科学研究计划项目(2011CB943804和2014CB964701)和国家自然科学基金(31271544和31261160492)的资助。


版权所有@2014-2016南京大学-南京生物医药研究院 保留一切权利。 苏ICP备10073918号