vnk-signalering

vntvækstfaktorer signaliserer enten gennem den kanoniske vnt-krusede (VG)-krusede vej eller gennem ikke-kanoniske vntveje, såsom den vnt/vn-plane cellulære polaritet (PCP) vej. Disse 2 veje er evolutionært stærkt bevaret fra hvirvelløse dyr til mennesker. Kanonisk signalering er afgørende for mange aspekter af udviklingen. Hos hvirveldyr styrer den specifikationen af den embryonale dorsale ventrale (D–V) akse, celleproliferation, vedligeholdelse af stamceller og vaskularisering. Afvigende kanonisk signalering forårsager skadelige udviklingsfejl og en række kræftformer.1,2 således er præcis regulering af de kanoniske komponenter til signalering af vnt/Lars-catenin afgørende for udvikling og vævshomeostase.under (kanonisk) vnt-signalering signalerer en vnt (vingeløs, VG i Drosophila) til en kruset receptor og co-receptorer LRP5/6 (pil i Drosophila), hvilket fører til inhibering af nedbrydningskomplekset sammensat af stilladsproteinet Aksin, tumorundertrykkende adenomatøs polyposis coli-genprodukt (APC) og Gsk3-Kren, og tillader således, at Kris-catenin kommer ind i kernen og aktiverer transkription. Efter aktivering af vntvej rekrutteres DSH (Dvl hos hvirveldyr), et stilladsprotein nedstrøms for FS, kortvarigt til membranen og bliver hyperphosphoryleret. Ved hjælp af DSH-fosforylering som en signalaflæsning identificerede vi Drosophila-kinasehomologen (uden lysin ) som en positiv regulator for vnt-signalering.kinaser er kendt for deres rolle i reguleringen af de store natrium (NCC, Na–Cl cotransporter; SLC12A) og kalium (ROMK, renal ydre medullær K+ kanal) transportører i den distale nefron af nyrerne. Mutationer i Vnk1 og VNK4 forårsager Gordon syndrom (aka, familiær hyperkalæmisk hypertension eller pseudohypoaldosteronisme type II), kendetegnet ved acidose, hyperkalæmi og hypertension.3 for nylig var VNK1 forbundet med arvelig sensorisk og autonom neuropati type II (HSANII; ref. 4). Udviklingsfunktioner af vnk ‘ er er dog kun ved at opstå.

Vi har for nylig vist, at vnk er påkrævet for spidsniveauer af vnt-signalering under vingeudvikling i Drosophila.5 udtømning af vnk ved RNAi eller i homosygøst mutantvæv førte til kanoniske vnt-signallignende fænotyper såsom vingemargin og margin børstehårdefekter. Konsekvent, vi fastslog også, at udtrykket af den høje tærskel, direkte vnt-mål meningsløs blev reduceret eller tabt i væv, der manglede vnk. Desuden undertrykker reduktion af vnk-aktivitet celledød induceret af overaktivering af vnt-signalering (dvs.syvfri drevet Dsh-overekspression) i øjet. Tilsvarende undertrykkes ekstra vingebørster induceret af overaktivering af kanonisk vnt-signalering i vingen (via overekspression af DF2 ) ved at reducere vnk-aktivitet. Omvendt førte samtidig overekspression af dfs2 og vnk til en signifikant stigning i antallet af ektopiske margin børster.

Vi var i stand til at identificere en lignende funktion af vnk ‘ er i dyrkede humane celler. siRNA-medieret nedslagning af VNK1 eller VNK2 reducerede signifikant aktiviteten af en topflash-vnt-signalreporter såvel som niveauerne af stabiliseret LARP-catenin i HEK293T-celler. På den anden side stimulerede transfektion af VNK2 Vnt3a aktivering af TOPFlash på en dosis – og kinaseaktivitetsafhængig måde. Taget sammen med Drosophila in vivo-og epistasiseksperimenterne indebærer disse fund, at vnk ‘ er spiller en bevaret positiv rolle i reguleringen af kanonisk vnt/LARP-catenin-signalering.

hvordan påvirker vi vores signalering? Vores epistasisdata tyder på, at vnk virker nedstrøms for VG-liganden, men opstrøms eller på niveau med Dsh. Hos pattedyr er vnk ‘ er kendt for at phosphorylere ionkanaler direkte eller via de mellemliggende kinaser SPAK og OSR1 (STE20/SPS1-relateret prolin-alaninrig og oksidativ stressresponsiv protein type 1 kinase) for at regulere ionhomeostase. Faktisk viste vi og andre, at konstitutivt aktiv Drosophila vnk er i stand til at phosphorylere Fray, Drosophila OSR1/SPAK homolog, in vitro.5,6 nedskydning af fray resulterede igen også i en reduktion af sens-ekspression og i tab af vingemarginbørster in vivo, hvilket antyder, at vnk kan udøve sin regulerende funktion via Fray (Fig. 1). Denne effekt af Fray på kanonisk signalering ser ud til at være bevaret hos mennesker, da siRNA-medieret nedslagning af SPAK og OSR1 også reducerede vnt-reporteraktivitet i cellekultur.5

hvorvidt Fray/OSR1 / SPAK direkte kan phosphorylere vejkomponenter, eller om reguleringen sker via ændringer i iontransport, skal stadig bestemmes (Fig. 1). Selvom nkcc-og KCC-kanaler fungerer på en ladningsneutral måde, har protonpumper vist sig at påvirke ikke-signalering. Alternativt har vnk ‘ er vist sig at ændre lokaliseringen af nogle af deres mål. For eksempel er det blevet rapporteret, at NCC-handel med plasmamembranen påvirkes, når NNK4 omdirigerer den til lysosomal nedbrydning.7 Selvom denne proces ikke involverer SPAK og OSR1, kan vi ikke udelukke, at OSR1/SPAK/Fray kan påvirke stabiliteten eller lokaliseringen af vnt-signalkomponenter.

for nylig har vnk ‘ er også vist sig at regulere transkription af målgener. I både flyve-og musens neurale udvikling regulerer vnk ‘ er sammen med OSR1 ekspressionen af LIM-Homeoboks transkriptionsfaktor pilespids/Lhh86 (Fig. 1), hvorimod Nnk1b undertrykker KCC2-transportøren under udviklingen af sebrafisk sidelinie.8 sammen rejser disse fund interessante spørgsmål vedrørende rollen som kinaser under udvikling, og det fremtidige arbejde bliver nødt til at belyse den nøjagtige mekanisme, hvormed vnk modulerer vnt-signalering og muligvis andre veje.