廈大、清華最新《DevelopmentalCell》文章

來自廈門大學生命科學學院細胞生物學與腫瘤細胞工程教育部重點實驗室（Key Laboratory of Ministry of Education for Cell Biology and Tumor Cell Engineering），清華大學生命科學與生物技術系教育部蛋白質科學重點實驗室，香港理工大學生物化學系的研究人員在之前證明了Axin是一種可以激活JNK MAP激酶的骨架蛋白，并獨家闡明了整個信號通路的分子與生化機理的基礎上，進一步識別出了一種由Axin/JNK信號發揮作用，由Aida抑制的脊椎動物胚胎發生的背外側途徑。這一研究成果公布在《Developmental Cell》雜志上。

文章的通訊作者是來自廈門大學生命科學學院長江學者林圣彩教授，以及清華大學生物科學與技術系長江學者孟安明教授（簡介見后）。

Developmental Cell, Vol 13, 268-282, 07 August 2007
A β-Catenin-Independent Dorsalization Pathway Activated by Axin/JNK Signaling and Antagonized by Aida
[Abstract]

細胞信號轉導是當今生物醫學研究領域最前沿、最活躍的主題之一。Wnt信號轉導途徑由一系列癌基因和抑癌基因編碼的蛋白質組成，各種蛋白質之間彼此聯系、相互制約，在細胞增殖、分化、運動、黏附及機體發育等過程中起著重要調節作用。Axin（軸蛋白）是一個體軸發育抑制因子，也是一個腫瘤抑制因子，它有一系列結合位點，作為構架蛋白，能與信號轉導途徑的許多重要成員相互結合，在個體發育、細胞增殖及癌變等過程中起著關鍵作用。

Axin(軸蛋白)是一個體軸發育抑制因子，作為構架蛋白在Wnt信號轉導途徑中起著關鍵的作用。Axin通過不同的機制調節β連環蛋白的磷酸化和穩定性。它通過與APC、GSK-3β、β連環蛋白和CKIα結合形成復合體促進β連環蛋白的降解，還通過同源二聚化、核質穿梭、自身磷酸化和穩定性的調控來調節β連環蛋白的穩定性。Axin通過Wnt信號轉導途徑參與了一系列生物學效應的調控，如體軸發育、細胞死亡、神經元的分化等。

在研究axin在Wnt信號途徑發揮多重功能的機理的同時，對axin在不同腫瘤組織中檢測突變的研究也從另一方面證實了axin的抑癌功能。axin1基因突變的檢測可能作為腫瘤的一種診斷方式。Axin通過Wnt信號轉導通路調節細胞增殖、凋亡等機理的研究，對探索axin在各種癌癥治療方面的應用前景具有重要的指導意義。axin作為一個新發現的腫瘤抑制因子，也將為癌癥的診斷和治療提供新的有效的手段。

在之前的發表于《Cancer Research》雜志上的文章中，研究人員發現Axin是一種可以激活JNK MAP激酶的骨架蛋白，并獨家闡明了整個信號通路的分子與生化機理，而且他們也發現Axin能結合p53及其調節因子結合，增強p53的磷酸化從而激活p53誘導細胞死亡。

這一發現主要是通過實驗發現內源水平（endogenous levels）Daxx與Axin關系密切，Daxx/Axin復合物的形成可由UV照射增強。而且有趣的是，Axin與Daxx似乎能選擇性的激活腫瘤抑制因子p53的靶基因——伴隨著PUMA的極大激活，但沒有p21 和Bax的激活。這些實驗證明Daxx與Axin可以共同刺激p53，從而說明Axin，HIPK2與p53在Daxx細胞凋亡前功能的直接作用。

在《Developmental Cell》最新發表的這篇文章中，研究人員在之前的基礎上進一步識別了Axin相互作用蛋白：Aida——作用是通過破壞Axin同二聚化從而抑制Axin介導的JNK激活。利用對體內Axin/JNK信號功能和aida變化的觀測，研究人員發現Axin除了ventralizing活性（促進β-catenin降解）之外，還具有由Axin誘導JNK活性介導的dorsalizing活性。

并且研究人員進一步證明了通過Axin/JNK信號調控的背外側模式（dorsoventral patterning）是獨立于母體和受精卵Wnt信號的，從而識別出了一種由Axin/JNK信號發揮作用，由Aida抑制的脊椎動物胚胎發生的背外側途徑。

,
附：
“長江學者”教授：林圣彩

　　林圣彩，廈門大學生命科學學院長江學者特聘教授。聘任崗位：動物學。博士生導師。

　　個人簡介

　　1984 年畢業于廈門大學生物系．
　　1985 年由 CUSBEA 項目赴美留學．
　　1991 年獲美國德克薩斯大學西南醫學中心生物化學博士．
　　1991-1995 年 Howard Hughes Institute at UCSD 博士后。
　　1995-2001 年新加坡國立大學分子與細胞生物研究所實驗室主任．
　　2001 年至今為廈門大學生命科學學院“長江學者”、博士生導師，現任生命科學學院院長．

　　主要研究領域：致力于細胞生長發育及調控機理方面的信號轉導研究。

　　研究摘要

　　體軸發育抑制因子 Axin 是 Wnt 信號途徑的負調控子 , 其變異可導致復軸及癌癥發生．我們實驗室發現， Axin 是一種可以激活 JNK MAP 激酶的骨架蛋白，并獨家闡明了整個信號通路的分子與生化機理，發現 Axin 是通過 MEKK1/4 以及其下游激酶 MKK4/7 激酶 JNK ．并發現 Axin 對 JNK 激酶的活化可導致細胞程序性死亡，證明 Axin 是一個抑癌基因．最近，我們又發現它能結合 p53 及其調節因子結合，增強 p53 的磷酸化從而激活 p53 誘導細胞死亡；至此，我們對 Axin 活化 JNK 和作為抑癌因子這一系列信號通路的結構基礎和分子機制有了系統的研究和成果．

“長江學者”教授：孟安明

　　孟安明，清華大學生物科學與技術系長江學者特聘教授。聘任崗位：細胞生物學。博士生導師。

　　個人簡介

　　1979－1983，西南農業大學本科生。
　　1987－1990，英國諾丁漢大學博士生。
　　1990－1992，北京農業大學博士后。
　　1992－1996，北京農業大學副教授。
　　1996－1998，美國佐治亞醫學院訪問學者。
　　1998年至今，清華大學教授。現兼職副系主任、學術委員會主任。

　　現兼任中國動物學會理事、中國細胞生物學會理事、中國實驗動物學會水生實驗動物專業委員會副主任。

　　獲獎情況

　　1999年入選清華大學"百人計劃"；2000年獲得國家杰出青年基金、香港求是科技基金"杰出青年學者"獎、入選教育部"跨世紀人才資助計劃"；2001年入選教育部長江學者特聘教授，獲得教育部第二屆高等學校優秀青年教師教學科研獎。研究成果先后獲得國家科技進步二等獎、北京市科技進步一等獎、農業部科技進步三等獎。

　　主要科研領域與方向

　　脊椎動物胚胎的分子發育生物學。主要利用斑馬魚做模式動物，分離克隆Nodal和FGF信號通路的新的介導因子和調節因子，結合分子生物學、細胞生物學、遺傳學等技術，研究它們在胚胎發育中的作用及其作用機制。研究項目得到了國家自然科學基金、科技部"863"項目等的資助。

　　近期代表性論文

　　Zhao J, Cao Y, Zhao CT, Postlethwait J, Meng AM. 2003. An SP1-like transcription factor Spr2 acts downstream of Fgf signaling to mediate mesoderm induction. EMBO J., 22(22): 6078-6088.
　　Cao Y, Zhao J, Wang Y, Meng AM. 2003. Expression of zebrafish Lc3 synthase gene in embryonic lens requires Hedgehog signaling. Dev. Dyn., 228:308-312.
　　Sun ZH, Shi KH, Su Y, Meng AM. 2002. A novel zinc finger transcription factor resembles krox-20 in structure and in expression pattern in zebrafish. Mech. Dev., 114:133-135.
　　Zhao, Z., Y. Cao, M. Li and A. Meng. 2001. Injection of double-stranded RNA produces nonspecific defects in zebrafish. Dev. Biol., 229(1):215-223.
　　Meng, A., B. Moore, H. Tang, B. Z. Yuan and S. Lin. 1999. Drosophila doublesex-related gene, terra, is involved in somitogenesis in vertebrates. Development, 126:1259-1268.
　　Meng, A., H. Tang, B. Z. Yuan, B. A. Ong, Q. Long and S. Lin. 1999. Positive and negative cis-acting elements are required for hematopoietic expression of zebrafish GATA-1. Blood, 93(2):500-508.
　　Meng AM, Tang H, Ong BA, Farrell MJ, Lin S. 1997. Promoter analysis in living zebrafish embryos identifies a cis-acting motif required for neuronal expression of GATA-2. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94:6267-6272.