Wnt Signal pathway/β-Catenin

발생학에서 자주 등장하는 Wnt 신호 체계이다.  세포 내 시그널링으로 체세포배발생(embryogenesis)에 영향을 많이 준다. 

 

대표적인 역활을 이러하다.  (Embryogenesis 위주로 볼 것) 

 

During Embryogenesis	Mutation in Wnt signal pathway
Cell fate	다양한 암 (Cancer)
앞-뒤 축 형성	골다공증 (Osteoporosis)
Adipogenesis	알츠하이머 (Alzheimer)
혈관 발생 (Angiogenesis)	비만 (Obesity)
신경발생 (Neurogenesis)	당뇨 (Diabetes)

 

이 시그널링에서 가장 중요한 핵심은 베타 카테닌 (β-Catenin) 의 조절이다. 

 

아래 사진을 보자 

 

Baarsma, H. A., Königshoff, M., Gosens, R., Ahn, V. E., Arimura, S., Bafico, A., Banziger, C., Bazzi, H., Bejsovec, A., Bhat, K. M., Bowman, A., Chen, Z., Chen, L., Chien, A. J., Ching, W., Clevers, H., Ding, V. W., Eastman, Q., Fagotto, F., … Cheng, J. H. (2013, January 14). The Wnt signaling pathway from ligand secretion to gene transcription: Molecular mechanisms and pharmacological targets. Pharmacology & Therapeutics. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0163725813000041

 

 

 

 

왼쪽 기준으로 보면 Wnt존재시 Axin 복합체가 해체돼서 베타카테닌의 dregradation을 억제해 주는 효과가 생겨 베타 카테닌의 농도가 높아지고 핵으로 가서 타깃 유전자와 결합하여 발현을 조절한다.  

• ex) 예를들어 노긴 발현으로 BMP가 억제되어 배 쪽 형성을 억제한다던가, 구스코이드의 전사 활성으로 등 쪽 형성체를 유도하는 등 다양한 역할을 한다. 자세한 건 발생학 확인. 

 

오른쪽 기준으로는 리간드 Wnt 부재시 Axin, APC 등의 복합체들에 의해 분해되기 때문에 낮은 농도의 베타 카테닌이 유지됨 

 

Mosimann et al. (2009)

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문제풀이 tip

• Wnt의 길항제로 (antagonist) Frzb-1이 존재한다. FRZB 유전자에서 발현된 단백질로 Wnt가 Fizzled 대신 이 Frzb-1에 결합하여 신호전달을 막는 억제한다.  
• 그리고 Wnt 신호와 BMP 신호가 억제되면 뇌와 척수가 발생된다.