[發明專利]影響經典Wnt信號途徑的藥物的篩選方法及其應用

有效

• 申請號: 201310074003.5
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104034856A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李林;汪勝;郝小江;宋曉敏;尹俊林;陳鐸之
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院;中國科學院昆明植物研究所
• 主分類號: G01N33/15
• 分類號: G01N33/15
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術領域

本發明涉及一種藥物篩選方法，特別是涉及一種影響經典Wnt信號途徑的藥物的篩選方法及其應用。

背景技術

Wnt信號通路在生物體早期胚胎發育過程中起了重要的調控作用，能夠參與調節體軸形成，器官發生和細胞命運決定等多種生理過程(Clevers,H.and?R.Nusse,Wnt/beta-Catenin?Signaling?and?Disease.Cell,2012.149(6):p.1192-205)。一旦阻斷Wnt信號通路，動物胚胎會因為形態形成過程遭到破壞而產生非常明顯的突變表型，例如果蠅的異常表皮、小鼠腹側化肢體、線蟲EMS細胞喪失不對稱分裂等等。此外，許多腫瘤的發生與Wnt信號通路成員的突變相關，例如APC蛋白表達的紊亂，就能夠特異性誘導一些癌癥的發生(Clevers,H.,Wnt/beta-catenin?signaling?in?development?and?disease.Cell,2006.127(3):p.469-80)。

Wnt蛋白是一類分泌型的糖蛋白，目前鑒定出19個Wnt蛋白家族成員，由350-380個氨基酸構成，調控著細胞生長、發育、以及分化等過程，其表達也受到嚴格的調控，因時間、空間的不同而不同。不同的Wnt蛋白家族成員可以啟動不同的Wnt信號通路，其中由Wnt1，Wnt3a，Wnt8為代表的一類Wnt蛋白介導依賴于β-catenin/TCF轉錄復合物的經典Wnt信號通路（Wnt/β-catenin信號通路），而由Wnt5a，Wnt11為代表的一類Wnt蛋白則負責起始不依賴于β-catenin/TCF轉錄復合物的非經典Wnt信號通路（Wnt/Ca²⁺信號通路和Wnt/JNK信號通路）(Clevers,H.and?R.Nusse,Wnt/beta-Catenin?Signaling?and?Disease.Cell,2012.149(6):p.1192-205)。

經典Wnt信號通路具有復雜的分子調控機制，通過激活細胞中轉錄因子β-catenin的活性從而調節下游靶基因的表達，故該信號通路又稱為Wnt/β-catenin信號通路。在靜息狀態下，細胞內Axin、GSK3、APC、CKIα和β-TrCP能夠形成降解復合物，“捕獲”細胞質中游離的β-catenin。在該復合物中，Axin起著骨架蛋白的功能，介導上述分子間的相互作用，并且促進CKIα和GSK3對β-catenin的磷酸化修飾，磷酸化的β-catenin經泛素化作用后降解(MacDonald,B.T.,K.Tamai,and?X.He,Wnt/beta-catenin?signaling:components,mechanisms,and?diseases.Developmental?cell,2009.17(1):p.9-26)。這種情況下，細胞質中游離β-catenin的量被維持在一個較低的水平。而當細胞受到Wnt信號刺激時，Wnt蛋白能夠和細胞表面的信號共受體Frizzled與LRP5/6結合，受體被激活以后能夠將信號傳遞給下游信號分子Dishevelled(Dvl)，并招募降解復合物成員Axin到細胞膜附近與LRP5/6發生相互作用，促進LRP5/6的磷酸化和降解復合物的解離，使得β-catenin在細胞質中積累，進而入核。核內的β-catenin與TCF/LEF家族轉錄因子結合，啟動Wnt信號通路下游靶基因的轉錄(Clevers,H.,Wnt/beta-catenin?signaling?in?development?and?disease.Cell,2006.127(3):p.469-80.)。

Axin是經典Wnt信號通路中的限速成員。它不僅在靜息狀態下通過骨架蛋白的作用介導β-catenin降解復合物的形成，促進GSK3對β-catenin磷酸化修飾，進而促進其降解。而且，它在Wnt信號刺激下，還能夠協同GSK3一起上膜，并和LRP5/6發生相互作用，這一事件能夠解除GSK3在降解復合物中對β-catenin的磷酸化修飾，同時促進LRP5/6的磷酸化，促進信號的傳遞(Zeng,X.,et?al.,A?dual-kinase?mechanism?for?Wnt?co-receptor?phosphorylation?and?activation.Nature,2005.438(7069):p.873-7)。