Axin1與Axin2激活JNK的分子機(jī)制.pdf

1、Axin是一種抑癌基因，在胚胎發(fā)育過程中控制體軸的形成。Axin是一種多功能的構(gòu)架蛋白，在許多重要的信號傳導(dǎo)途徑中扮演著重要的角色：在Wnt信號通路中，Axin作為負(fù)調(diào)控因子與APC(adenomatous polyposis coli)，GSK-3β(glycogen synthase kinase-3β)，β-catenin形成蛋白復(fù)合體下調(diào)β-catenin的水平；在JNK信號通路中，Axin與MEKK1或MEKK4相互結(jié)合，激活

2、JNK，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；在TGF-β信號通路中，Axin通過與Smad3調(diào)節(jié)TGF-β的轉(zhuǎn)錄活性；在p53信號通路中，Axin與p53，HIPK2(homeodomain-interacting protein kinase-2)形成三聚體復(fù)合物，調(diào)節(jié)p53的轉(zhuǎn)錄活性。這些信號途徑對細(xì)胞的各種生理過程如細(xì)胞的生長，增殖，分化，癌變，凋亡及細(xì)胞周期起著重要的調(diào)控作用。 目前我們對Axin與JNK的三級激酶MEKK1或MEKK4形成

3、復(fù)合物繼而激活JNK的分子機(jī)制有了清楚的認(rèn)識，但對Axin與JNK的二級激酶MKK4和MKK7的關(guān)系還不清楚。因此，本論文采用生物化學(xué)，分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的方法對Axin與JNK的二級激酶MKK4和MKK7的關(guān)系進(jìn)行研究和闡述，進(jìn)一步揭示Axin激活JNK的完整分子機(jī)制。本論文發(fā)現(xiàn)：(1)Axin不能與MKK4和MKK7直接相互結(jié)合。(2)在293T細(xì)胞中采用RNA干擾的方法特異性地分別抑制MKK4和MKK7表達(dá)后，Axin激活JN

4、K的程度有明顯的差異。當(dāng)MKK4和MKK7的表達(dá)同時被抑制，Axin基本不激活JNK。而在MKK7的表達(dá)被抑制時，Axin對JNK的激活程度明顯小于當(dāng)MKK4的表達(dá)被抑制時。也就是說，Axin需要MKK4和MKK7對JNK最大程度的激活，但MKK7在這一過程中起關(guān)鍵作用。(3)利用鼠胚胎成纖維野生型細(xì)胞、缺失MKK4基因的鼠胚胎成纖維細(xì)胞和缺失MKK4和MKK7基因的鼠胚胎成纖維細(xì)胞證明了Axin在激活JNK的過程中對MKK7具有強(qiáng)烈的

5、依賴性。(4)在上述野生型和基因敲除型細(xì)胞中，我們對比了Axin與Dishevelled，LMP-1及山梨醇(Sorbitol)激活JNK的程度，進(jìn)一步證實了MKK7在Axin激活JNK過程中的重要性。(5)采用熒光染色技術(shù)，對Axin誘導(dǎo)上述細(xì)胞凋亡率的統(tǒng)計，證明Axin主要通過MKK7來激活JNK而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。 本論文還對Axin2激活JNK的分子機(jī)制進(jìn)行了初步的研究和闡述。Axin2與Axin(Axin1)具有較強(qiáng)的同

6、源性，在生物學(xué)功能上也類似。本論文發(fā)現(xiàn)：Axin2能較強(qiáng)程度地激活JNK；Axin2也能與MEKK1及MEKK4直接相互結(jié)合；MEKK1和MEKK4的顯性負(fù)作用突變體能有效地抑制Axin2對JNK的激活；通過對MEKK1在Axin2上激活區(qū)域的初步定位，發(fā)現(xiàn)MEKK1在Axin2上的結(jié)合區(qū)域在C末端，不同于Axin1(在N末端)。 綜上所述，本論文發(fā)現(xiàn)Axin在激活JNK的過程中，二級激酶MKK7起了關(guān)鍵作用，完善了Axin活