Cell揭示Wnt信號令人驚訝的新功能
日期：2015-11-24 08:53:31
Wnt家族信號分子在生物界中普遍存在。從刺胞動物門(cnidaria)到人類，它們負責塑造了所有生物的基本形狀。沒有Wnt，我們的身體不會有頭或腳，前面或后面。此外，Wnt控制了身體許多其他的發育過程。另一方面，過度活化的Wnt信號會促進癌變。
Wnt與細胞表面的受體結合，通過細胞內部一系列高度復雜的蛋白質互作來執行它的“經典”功能。在這一細胞內信號傳導通路的末端，細胞核中一些特異的基因獲得轉錄——眾所周知，Wnt信號可以刺激轉錄。
德國癌癥中心研究部及分子生物學研究所負責人Christof Niehrs說：“我們一直在問自己，Wnt是否還有可能在不轉錄和激活的基因的情況下控制了機體的一些功能。”
Niehrs和合作者們近期發現了第一個跡象：不考慮它對轉錄的影響，Wnt信號還保護了一些蛋白質免于降解。因此，細胞可以長大，為細胞分裂做好準備。研究人員也承認要可靠地檢測Wnt與轉錄無關的功能非常的困難，因為這一信號分子對基因活性的影響實在太強且涉及多方面。
為了解答這一問題，科學家們將雄性精細胞作為了一個理想的研究對象。鏡子缺乏轉錄的基本生物學條件，在精子中沒有基因被轉錄。這意味著如果Wnt真的對雄性生殖細胞有影響，其必須依賴于不同的機制。
精子在附睪內轉運過程中發育成熟，由此獲得向前移動與卵子受精的能力。Niehrs研究小組的Stefan Koch和Sergio Acebron在小鼠中發現了這一成熟過程背后的一個神秘的因子。這項研究發布在11月19日的《細胞》（Cell）雜志上。
附睪細胞釋放的Wnt是負責精子重要活動性和這些細胞中一些蛋白質的特性發生至關重要改變的原因。當在精細胞內沿著通常的、已知的Wnt控制站傳導信號時，它最終影響了不同的靶分子。細胞中缺乏一種新發現的、經典Wnt信號通路關鍵激活子的雄性小鼠不育，它們的精子畸形且不能游動。
Niehrs說：“有了我們的研究結果，我們同時解決了兩個問題。首先，我們明確地證實了經典Wnt信號在不刺激轉錄的情況下控制了一些身體功能。我們現在知道了在精子中協調成熟程序的一個至關重要的因子。”
Koch對他的研究結果具有潛在——單幾乎意想不到的醫學相關性感到特別高興：“Wnt顯然對雄性生育能力造成了重要的影響。當前一些阻斷或激活Wnt信號通路的藥物已在一些臨床試驗中進行測試滿足其他應用。它們或許還可以有效地治療生育障礙或用于避孕。”
下一篇： 清華大學Cell子刊開發蛋白質研究新工具
