Сигнальный путь Wnt ( см. Википедию) играет важную роль в регуляции пролиферации, дифференцировки и апоптоза клеток.
В каноническом пути Wnt, последний инициирует сигнальные события, связываясь с рецепторным комплексом, состоящим из члена семейства Frizzled (Fzd) и белков, связанных с рецептором липопротеинов низкой плотности (LRP) 5 или LRP6. Впоследствии расторгнутый цитоплазматический белок-адаптер (Dvl) фосфорилируется и ингибирует активность гликогенсинтазинкиназы (GSK) -3β через его связь с аксином. Нефосфорилированный β-катенин накапливается в цитоплазме и транслоцируется в ядро, где он взаимодействует с членами семейства Т-клеточный фактор / фактор лимфоидного энхансера (TCF / LEF) для активации транскрипции генов-мишеней Wnt. Молекула β-катенина является ключевым эффектором в каноническом пути Wnt. Однако не все белки Wnt активируют комплекс β-катенина. Некоторые члены семейства Wnt, такие как Wnt4, Wnt5a и Wnt11, способны инициировать независимую от β-catenin передачу сигналов Wnt, связываясь с рецептором Frizzled и, возможно, с корецептором, Knypek (Kny) или Ror1 или Ror2. Это приводит к высвобождению внутриклеточного кальция и активации ферментов, таких как кальций / кальмодулин-зависимая протеинкиназа II (CamKII) и протеинкиназа С (PKC), которые проявляют антагонистическую активность на каноническом пути Wnt. Кальций вовлечен в качестве важного медиатора антагонизма канонической передачи сигналов Wnt, действующего в нескольких точках канонического пути Wnt.
Аберрантная активация передачи сигналов Wnt / β-катенина способствует развитию нескольких видов рака и является привлекательной мишенью для химиопрофилактических и химиотерапевтических агентов.
Первоначальный скрининг идентифицировал спиперон как антагонист передачи сигналов Wnt. В контрольных экспериментах, спиперон не ингибирует сигналы от репортерных генов для NFAT и активатора протеина 1 (AP-1). Эти результаты свидетельствуют о том, что спиперон может специфически ингибируют передачу сигналов Wnt путем воздействия на комплекс Wnt / LRP. Не один из препаратов , испытанных за исключением спиперона не имеет возможность блокировать Wnt1 / LRP6-опосредованной сигнализации (Рисунок, это предполагает , что ингибирование передачи сигналов Wnt не связано с взаимодействием с дофамином, серотонином или сигма-рецепторами. Одно исследование показало, что иономицин сильно ингибирует активацию пути Wnt, индуцированную лигандом Wnt, но оказывает гораздо меньшее влияние на передачу сигналов Wnt, опосредованную β-катенином. Профиль ингибирования, оказываемый обработкой иономицином, аналогичен профилю спиперона.
Спиперон - психотропный препарат, который можно рассматривать , как новый ингибитор Wnt, специфически блокирующий каноническую передачу сигналов Wnt до активации β-катенина. Wnt-ингибирующая функция спиперона не связана с его свойствами антагониста дофаминовых, серотониновых и сигма-рецепторов ( спиперон - высокоаффинный лиганд сигма-рецепторов) . Вместо этого спиперон повышает уровень внутриклеточного кальция аналогично тапсигаргину, что также препятствует передаче сигнала Wnt. Ингибирование протеинкиназы С не оказывает влияния на опосредованный спипероном антагонизм передачи сигналов Wnt.
Для справки читателю Блога : меченый радиоактивным изотопом спиперон и его аналоги широко используются для оценки функции дофаминовых рецепторов на основе позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Иономицин и тапсигаргин являются хорошо известными препаратами, которые мобилизуют внутриклеточный кальций. Все три агента значительно ингибирует Wnt сигнализации при этом активируется Wnt1 и LRP6. В противоположность этому , спиперон и тапсигаргин слабо ингибирует Dvl-опосредованную передачу сигнала, в то время как иономицин почти не проявляет ингибирующий эффект при тестируемой концентрации. Эти данные позволяют предположить, что спиперон, иономицин и тапсигаргин ингибируют сигнальный путь Wnt по аналогичному механизму, который включает изменения внутриклеточного уровня кальция. Сигналы кальция, индуцированные спипероном, относительно временные ( в противоположность иономицину) , что позволяет предположить, что два препарата ( иономицин и спиперон ) изменяют концентрации кальция различными механизмами. Причем, эффект спиперона зависит от дозы, с максимальным повышением уровня кальция , происходящей в 5 мкМ.
Иономицин, ионофор кальция, увеличивает поток кальция через мембраны, экранируя его полярный электрический заряд от неполярного липидного бислоя. Тапсигаргин является ингибитором кальциевой АТФазной помпы, которая вызывает высвобождение кальция из эндоплазматического ретикулума в цитоплазму, что приводит к нарушениям в гомеостазе кальция. Предварительная обработка с 1 мкМ тапсигаргином не может отменить иономицин индуцированного высвобождения кальция. Однако тапсигаргин блокирует последующий клеточный ответ кальция на спиперон.
Напомним читателю моего Блога, что кальций - вездесущий вторичный мессенджер, используемый для регулирования широкого спектра клеточных процессов. Когда внутриклеточный кальций увеличивается, он взаимодействует с протеинкиназой С (РКС), кальмодулином и другими внутриклеточными молекулами, чтобы активировать нижестоящие сигнальные пути.
Исследования показали, что неканонические члены семейства Wnt подавляют каноническую передачу сигналов Wnt, вызывая приток кальция. Также было показано, что некоторые регуляторы передачи сигналов кальция ингибируют каноническую передачу сигналов Wnt . Увеличение внутриклеточной концентрации кальция, вызванное иономицином, приводит к ингибированию канонического пути Wnt. Исследователи также отметили, что иономицин сильно блокировал активируемую Wnt1 передачу сигналов, тогда как его ингибирование стало намного менее эффективным с активаторами нижестоящих путей, такими как Dvl и β-катенин. Повторюсь, что как иономицин и тапсигаргин, спиперон специфически нацелен на комплекс Wnt / LRP6 и повышает уровень внутриклеточного кальция. Однако неясно, как кальций блокирует активируемую Wnt передачу сигналов.
Недавнее исследование показало, что иономицин ( иономицин может нацеливаться на несколько этапов канонического пути Wnt.) является негативным регулятором передачи сигналов β-catenin / TCF в клетках рака толстой кишки, и его механизм ингибирования связан с уменьшением ядерных продуктов β-catenin и с подавленным связыванием комплексов TCF с консенсусной ДНК . Исследователи также сообщали, что спиперон стимулировал кальций-зависимую секрецию хлорида через белок-тирозинкиназно-связанный фосфолипазный С-зависимый путь.
Добавить комментарий