分子信号与调控网络

Wnt与Notch信号(Wnt and Notch signaling)

/ Wnt = wint; Notch = notch /

Wnt和Notch是构建一具身体的两条总管级通路。前面那些通路大多承载着此刻此刻的代谢与生长信号,Wnt和Notch却承载着更深层的发育指令——哪个细胞变成哪种类型、一个胚胎如何铺排自己的身体蓝图、一个组织如何终其一生地自我更新。把它们放在一起讲,是因为二者都简短、优雅,并在发育与癌症两方面都出了名地重要,尽管它们的分子把戏各不相同。

Wnt的工作方式,是保护一个信使不被销毁。在静息的细胞里,一个叫β-连环蛋白(beta-catenin)的蛋白质不断被捕获、被切碎,所以它从不堆积起来。当一个Wnt信号分子结合它的受体时,它便关掉那台销毁机器;β-连环蛋白这下得以存活、积累,溜进细胞核,作为转录因子去打开基因。所以Wnt信号起作用,靠的不是造出什么新东西,而是阻止细胞去销毁它本来就在造的东西——一个妙极了的、极其经济的开启开关。Notch用的是一个截然不同的把戏:切下来去送信。Notch受体横跨膜,它的配体则坐落在邻近细胞的表面,所以Notch只有靠细胞与细胞直接接触才会被点燃。当邻居的配体抓住Notch一拽时,这一拉就暴露出一个隐藏的切割位点;一个酶把受体的尾巴干净利落地切下来,那被释放的尾巴便迁入细胞核,直接充当转录因子。Notch简直是把自己的一部分送去了基因那里。

这些通路之所以重要,是因为它们决定细胞的命运,而这份双刃的力量无处不在地显现。它们引导胚胎,又让你肠道和皮肤里的干细胞终生更新组织。但正因为它们掌管生长与身份,它们也是癌症中反复出现的麻烦制造者:过度活跃的Wnt信号是结肠癌中一个早期、近乎普遍的步骤,而失调的Notch驱动着某些白血病。两者都是活跃的药物研发领域,尽管在不伤及健康组织更新的前提下打击一条发育通路,是一项实打实的挑战。

在你肠道的内壁里,Wnt信号让干细胞不断分裂,以替换你每隔几天就脱落掉的细胞。几乎所有结肠癌的起点,都是一个把Wnt信号永久打开的突变——通常是一个坏掉的APC基因,它再也无法销毁β-连环蛋白——于是干细胞永不停止分裂。

Wnt更新着肠道内壁;一个坏掉的关闭开关(APC)让它卡在“开”——这正是大多数结肠癌的第一步。

Wnt和Notch是两条不同的通路,放在一起只是为了方便讲述。Notch的不寻常之处在于:它的受体要被切成两半才能发出信号,而且需要与邻近细胞直接接触——所以它无法像大多数信号分子那样远距离起作用。

又称
Wnt pathwayNotch pathwaydevelopmental signaling pathwaysWnt通路Notch通路