论文部分内容阅读
Axin是一个多结构域的构架蛋白，它能通过与不同蛋白的相互作用调节不同的信号通路，其中包括Axin能通过促进β-catenin的降解下调Wnt信号；同源二聚化的Axin能通过MEKK1或MEKK4激活JNK磷酸化；Axin也能通过HIPK2激活p53第46位丝氨酸的磷酸化；最近的研究发现Axin还能通过Arkadia增加Smad7的降解增强TGF-β信号等。Axin通过对不同信号的调节参与调控生物个体发育、抑制肿瘤发生、参与细胞骨架重排等过程。鼠源Axin是由鼠的Fused(Fu)基因编码；AxinFu等位基因是由转座子IAP的插入产生的。AxinFu/Fu小鼠会出现胚胎致死、神经管分叉和不同程度尾巴卷曲等各种表型。
目前的研究在AxinFu小鼠体内检测到了截短的Axin mRNA，但并没有相关突变蛋白的报道。AxinFu小鼠体内是不是真实存在Axin的突变蛋白，AxinrFu小鼠的的表型是不是由于Axin突变的蛋白的存在引起的，如果是，又是通过怎样的途径引起的，这些问题目前还不清楚。
本论文通过生物化学和分子生物学的方法，系统地阐明了Axin突变蛋白的存在及其在生物体内的重要功能。本论文首先用免疫沉淀的方法证明AxinFu小鼠体内确实存在Axin截短的突变体。该突变体只包含Axin第1-596个氨基酸，将其命名为AxinFu-NT。实验的研究发现AxinFu-NT州能够像野生型Axin一样下调LEF-1和TOPFLASH的转录活性；与Wnt信号的主要调节因子的免疫共沉淀实验显示，AxinFu-NT能有效形成β-catenin的降解复合体；通过Axin和AxinFu-NT mRNA的斑马鱼胚胎注射实验也观察到β-catenin的靶向基因boz和tbx6都受到了类似程度的下调。这些说明AxinFu-NT对Wnt信号的调节与Axin没有明显的差异。
本论文在研究过程中还发现AxinFu-NT不但不能激活JNK(这可能与AxinFu-NT缺失了Axin的C端有关)，还能强烈抑制Axin激活JNK。进一步的研究发现AxinFu-NT存在形成同源二聚化的结构域，AxinFu-NT通过该结构域能破坏Axin形成同源二聚体，从而起到抑制Axin激活JNK的作用；而且AxinFu-NT能竞争Axin与MEKK1或MEKK4结合，这可能是AxinFu-NT抑制Axin激活JNK的另一分子机制。在斑马鱼体内检测AxinFu-NT的生物学功能的实验也证明了AxinFu-NT能抑制β-catenin和JNK信号，从而获得了腹部化的表型。
本论文还检测了AxinFu-NT对p53磷酸化的影响。实验的研究发现AxinFu-NT不影响p53-luc的转录活性但能强烈抑制Axin增强的p53-luc的转录活性；p53磷酸化的实验也证明了AxinFu-NT不能增强p53第46位丝氨酸的磷酸化(这可能与AxinFu-NT缺失了HIPK2的结合域有关)但能强烈抑Naxin促进p53第46位丝氨酸的磷酸化。AxinFu-NT缺失p53结合区域的突变体AxinFu-NT△MID不干扰Axin促进p53第46位丝氨酸的磷酸化作用。
因此，AxinFu-NT不能与HIPK2相互作用但能竞争Axin与p53结合可能是AxinFu-NT抑制Axin促进p53第46位丝氨酸的磷酸化作用的分子机制。与此相一致的是，AxinFu-NT能抑制Axin通过促进p53磷酸化引起的细胞凋亡。总之，AxinFu-NT影响了Axin在多条信号通路中的重要调节作用，AxinFu小鼠的表型可能是Axin对多条信号通路调节受到影响的共同作用结果。