近日,国际学术期刊《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)发表了中国科学院生化与细胞所李林研究组关于经典Wnt信号途径调节的最新研究成果。该研究发现,TAB2在TAK1-NLK途径中充当脚手架蛋白,介导TAK1对NLK的激活,进而抑制经典Wnt信号途径。
经典Wnt信号途径在生物体的胚胎发育和某些疾病的发生过程中发挥重要作用。该途径通过调节β-catenin-LEF1/TCFs转录复合物的形成,影响下游基因的表达,从而发挥多种生物学功能。然而,经典Wnt信号途径也受到多种分子和信号途径的调节。其中,TAK1-NLK非典型MAPK激酶途径通过抑制β-catenin-LEF1/TCFs转录复合物的功能,调控Wnt信号在细胞分化和发育中的作用。
TAK1和NLK分别是MAPK途径家族的MAPKKK和MAPK分子,但它们之间并不直接相互作用,暗示信号传递可能依赖第三分子的协助。李林研究组发现,TAB2能够直接且特异性地结合NLK,同时通过其C端区域结合TAK1,形成复合物,促进TAK1对NLK的激活。这一过程导致NLK底物LEF1/TCFs的磷酸化,抑制其转录活性,从而抑制经典Wnt信号途径。进一步研究表明,当TAB2突变导致其与NLK的结合减弱时,TAK1-NLK途径的促进作用及对经典Wnt信号的抑制功能显著下降。
此外,研究还发现,经典Wnt信号的激活会随着时间的延长增强细胞内TAK1-TAB2-NLK复合物的形成,提示经典Wnt信号途径可能通过激活TAK1-NLK途径实现反馈抑制,防止信号过度激活。这一发现不仅揭示了TAB2在TAK1-NLK途径中的关键作用,还加深了对经典Wnt信号途径激活与调节机制的理解。
该研究获得科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的资助。