[发明专利]影响经典Wnt信号途径的药物的筛选方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种药物筛选方法，特别是涉及一种影响经典Wnt信号途径的药物的筛选方法及其应用。

背景技术

Wnt信号通路在生物体早期胚胎发育过程中起了重要的调控作用，能够参与调节体轴形成，器官发生和细胞命运决定等多种生理过程(Clevers,H.and R.Nusse,Wnt/beta-Catenin Signaling and Disease.Cell,2012.149(6):p.1192-205)。一旦阻断Wnt信号通路，动物胚胎会因为形态形成过程遭到破坏而产生非常明显的突变表型，例如果蝇的异常表皮、小鼠腹侧化肢体、线虫EMS细胞丧失不对称分裂等等。此外，许多肿瘤的发生与Wnt信号通路成员的突变相关，例如APC蛋白表达的紊乱，就能够特异性诱导一些癌症的发生(Clevers,H.,Wnt/beta-catenin signaling in development and disease.Cell,2006.127(3):p.469-80)。

Wnt蛋白是一类分泌型的糖蛋白，目前鉴定出19个Wnt蛋白家族成员，由350-380个氨基酸构成，调控着细胞生长、发育、以及分化等过程，其表达也受到严格的调控，因时间、空间的不同而不同。不同的Wnt蛋白家族成员可以启动不同的Wnt信号通路，其中由Wnt1，Wnt3a，Wnt8为代表的一类Wnt蛋白介导依赖于β-catenin/TCF转录复合物的经典Wnt信号通路（Wnt/β-catenin信号通路），而由Wnt5a，Wnt11为代表的一类Wnt蛋白则负责起始不依赖于β-catenin/TCF转录复合物的非经典Wnt信号通路（Wnt/Ca²⁺信号通路和Wnt/JNK信号通路）(Clevers,H.and R.Nusse,Wnt/beta-Catenin Signaling and Disease.Cell,2012.149(6):p.1192-205)。

经典Wnt信号通路具有复杂的分子调控机制，通过激活细胞中转录因子β-catenin的活性从而调节下游靶基因的表达，故该信号通路又称为Wnt/β-catenin信号通路。在静息状态下，细胞内Axin、GSK3、APC、CKIα和β-TrCP能够形成降解复合物，“捕获”细胞质中游离的β-catenin。在该复合物中，Axin起着骨架蛋白的功能，介导上述分子间的相互作用，并且促进CKIα和GSK3对β-catenin的磷酸化修饰，磷酸化的β-catenin经泛素化作用后降解(MacDonald,B.T.,K.Tamai,and X.He,Wnt/beta-catenin signaling:components,mechanisms,and diseases.Developmental cell,2009.17(1):p.9-26)。这种情况下，细胞质中游离β-catenin的量被维持在一个较低的水平。而当细胞受到Wnt信号刺激时，Wnt蛋白能够和细胞表面的信号共受体Frizzled与LRP5/6结合，受体被激活以后能够将信号传递给下游信号分子Dishevelled(Dvl)，并招募降解复合物成员Axin到细胞膜附近与LRP5/6发生相互作用，促进LRP5/6的磷酸化和降解复合物的解离，使得β-catenin在细胞质中积累，进而入核。核内的β-catenin与TCF/LEF家族转录因子结合，启动Wnt信号通路下游靶基因的转录(Clevers,H.,Wnt/beta-catenin signaling in development and disease.Cell,2006.127(3):p.469-80.)。

Axin是经典Wnt信号通路中的限速成员。它不仅在静息状态下通过骨架蛋白的作用介导β-catenin降解复合物的形成，促进GSK3对β-catenin磷酸化修饰，进而促进其降解。而且，它在Wnt信号刺激下，还能够协同GSK3一起上膜，并和LRP5/6发生相互作用，这一事件能够解除GSK3在降解复合物中对β-catenin的磷酸化修饰，同时促进LRP5/6的磷酸化，促进信号的传递(Zeng,X.,et al.,A dual-kinase mechanism for Wnt co-receptor phosphorylation and activation.Nature,2005.438(7069):p.873-7)。