Developmental Cell：厦大联合清华大学发表信号转导最新研究成果

    生物谷：来自厦门大学生命科学学院细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室（Key  Laboratory  of  Ministry  of  Education  for  Cell  Biology  and  Tumor  Cell  Engineering），清华大学生命科学与生物技术系教育部蛋白质科学重点实验室，香港理工大学生物化学系的研究人员在之前证明了Axin是一种可以激活JNK  MAP激酶的骨架蛋白，并独家阐明了整个信号通路的分子与生化机理的基础上，进一步识别出了一种由Axin/JNK信号发挥作用，由Aida抑制的脊椎动物胚胎发生的背外侧途径。这一研究成果公布在Developmental  Cell杂志上。  

    文章的通讯作者是来自厦门大学生命科学学院长江学者林圣彩教授，以及清华大学生物科学与技术系长江学者孟安明教授（简介见后）。 

     细胞信号转导是当今生物医学研究领域最前沿、最活跃的主题之一。Wnt信号转导途径由一系列癌基因和抑癌基因编码的蛋白质组成，各种蛋白质之间彼此联系、相互制约，在细胞增殖、分化、运动、黏附及机体发育等过程中起着重要调节作用。Axin（轴蛋白）是一个体轴发育抑制因子，也是一个肿瘤抑制因子，它有一系列结合位点，作为构架蛋白，能与信号转导途径的许多重要成员相互结合，在个体发育、细胞增殖及癌变等过程中起着关键作用。

    Axin(轴蛋白)是一个体轴发育抑制因子，作为构架蛋白在Wnt信号转导途径中起着关键的作用。Axin通过不同的机制调节β连环蛋白的磷酸化和稳定性。它通过与APC、GSK-3β、β连环蛋白和CKIα结合形成复合体促进β连环蛋白的降解，还通过同源二聚化、核质穿梭、自身磷酸化和稳定性的调控来调节β连环蛋白的稳定性。Axin通过Wnt信号转导途径参与了一系列生物学效应的调控，如体轴发育、细胞死亡、神经元的分化等。

    在研究axin在Wnt信号途径发挥多重功能的机理的同时，对axin在不同肿瘤组织中检测突变的研究也从另一方面证实了axin的抑癌功能。axin1基因突变的检测可能作为肿瘤的一种诊断方式。Axin通过Wnt信号转导通路调节细胞增殖、凋亡等机理的研究，对探索axin在各种癌症治疗方面的应用前景具有重要的指导意义。axin作为一个新发现的肿瘤抑制因子，也将为癌症的诊断和治疗提供新的有效的手段。

    在之前的发表于Cancer  Research杂志上的文章中，研究人员发现Axin是一种可以激活JNK  MAP激酶的骨架蛋白，并独家阐明了整个信号通路的分子与生化机理，而且他们也发现Axin能结合p53及其调节因子结合，增强p53的磷酸化从而激活p53诱导细胞死亡。

    这一发现主要是通过实验发现内源水平（endogenous  levels）Daxx与Axin关系密切，Daxx/Axin复合物的形成可由UV照射增强。而且有趣的是，Axin与Daxx似乎能选择性的激活肿瘤抑制因子p53的靶基因——伴随着PUMA的极大激活，但没有p21和Bax的激活。这些实验证明Daxx与Axin可以共同刺激p53，从而说明Axin，HIPK2与p53在Daxx细胞凋亡前功能的直接作用。

    在Developmental  Cell最新发表的这篇文章中，研究人员在之前的基础上进一步识别了Axin相互作用蛋白：Aida——作用是通过破坏Axin同二聚化从而抑制Axin介导的JNK激活。利用对体内Axin/JNK信号功能和aida变化的观测，研究人员发现Axin除了ventralizing活性（促进β-catenin降解）之外，还具有由Axin诱导JNK活性介导的dorsalizing活性。

    并且研究人员进一步证明了通过Axin/JNK信号调控的背外侧模式（dorsoventral  patterning）是独立于母体和受精卵Wnt信号的，从而识别出了一种由Axin/JNK信号发挥作用，由Aida抑制的脊椎动物胚胎发生的背外侧途径。

原始出处:

Developmental Cell, Vol 13, 268-282, 07 August 2007

Article

A β-Catenin-Independent Dorsalization Pathway Activated by Axin/JNK Signaling and Antagonized by Aida

Yanning Rui,1,3,4 Zhen Xu,2,3,4 Bo Xiong,2,4 Ying Cao,2,4 Shuyong Lin,1 Min Zhang,2 Siu-Chiu Chan,3 Wen Luo,1 Ying Han,1 Zailian Lu,1 Zhiyun Ye,1 Hai-Meng Zhou,2 Jiahuai Han,1 Anming Meng,2, and Sheng-Cai Lin1,3,

1 Key Laboratory of Ministry of Education for Cell Biology, School of Life Sciences, Xiamen University, Fujian 361005, Xiamen, China
2 Protein Science Laboratory of the Ministry of Education, Department of Biological Sciences and Biotechnology, Tsinghua University, Beijing 100084, China
3 Department of Biochemistry, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, China

Corresponding author
Sheng-Cai Lin
linsc@xmu.edu.cn

Corresponding author
Anming Meng
mengam@mail.tsinghua.edu.cn

Axin is a scaffold protein that controls multiple important pathways, including the canonical Wnt pathway and JNK signaling. Here we have identified an Axin-interacting protein, Aida, which blocks Axin-mediated JNK activation by disrupting Axin homodimerization. During investigation of in vivo functions of Axin/JNK signaling and aida in development, it was found that Axin, besides ventralizing activity by facilitating β-catenin degradation, possesses a dorsalizing activity that is mediated by Axin-induced JNK activation. This dorsalizing activity is repressed when aida is overexpressed in zebrafish embryos. Whereas Aida-MO injection leads to dorsalized embryos, JNK-MO and MKK4-MO can ventralize embryos. The anti-dorsalization activity of aida is conferred by its ability to block Axin-mediated JNK activity. We further demonstrate that dorsoventral patterning regulated by Axin/JNK signaling is independent of maternal or zygotic Wnt signaling. We have thus identified a dorsalization pathway that is exerted by Axin/JNK signaling and its inhibitor Aida during vertebrate embryogenesis.

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