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细胞周期调控激酶Cdk对Wnt信号通路的调控机制研究
  • 项目名称:细胞周期调控激酶Cdk对Wnt信号通路的调控机制研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:31000618
  • 申请代码:C0709
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:柳林华
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:清华大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

Wnt通路是一条在进化上高度保守的信号通路,它在胚胎发育中起关键作用。Wnt通路相关因子的缺失和异常将导致发育不全或相关疾病。Dapper1和Dishevelled是Wnt通路中关键的作用蛋白。我们的前期研究表明,细胞周期调控激酶(Cdk)在Wnt信号刺激下,可磷酸化Dapper1及Dishevelled。在本项目中,我们将进一步结合多种生物化学,细胞生物学方法和实验技术,深入研究磷酸化修饰在细胞周期调控及Wnt信号通路中的作用机制。并且,通过动物实验进一步观察Dapper1和Dishevelled的磷酸化在相关疾病及胚胎发育过程中的作用。通过本项目的开展,我们希望阐明细胞周期调控和Wnt信号通路交互(cross-talk)的分子机理及其在胚胎发育及相关疾病中的作用。

结论摘要:

本人严格按照年度计划进行了本项目的研究,目前任务书中的研究内容基本完成,取得了如下的成果。我们首先进行了细胞周期调控激酶(Cdk)对hDpr1和Dvl蛋白的磷酸化鉴定研究。已经成功鉴定出能被Cdk磷酸化的,hDpr1的2个磷酸化位点,并探讨了磷酸化对Wnt信号通路的影响。为了观察hDpr1的磷酸化对Wnt信号通路的影响,利用定点诱变PCR技术,制备了一系列的hDpr1的不能被磷酸化的非磷酸化突变体(hDpr1-SXA, SYA, SX,YA)和模拟磷酸化的突变体(hDpr1-SXD, SYD, SX,YD)。利用一系列的突变体通过Wnt报告基因表达的影响,验证了Cdk对hDpr1抑制Wnt信号的作用具有抑制作用。同时,发现这种磷酸化还直接影响细胞周期的进程。另外,我们还探讨了Dvl蛋白的磷酸化。但是因为Dvl蛋白的磷酸化位点非常多,利用质谱的方法验证位点有一定难度,这一研究仍在进行中。但是我们利用软件分析方法预测了可被Cdk磷酸化的潜在位点并对其功能进行了研究。我们在研究中主要采用了抑制剂和干扰的方法,在细胞水平上观察了Cdk对Dvl2的磷酸化及其功能的研究。我们发现,Cdk的抑制剂Roscovitine预处理HEK 293T细胞1个小时,明显抑制了Wnt3a CM刺激诱导Dvl2蛋白的磷酸化及抑制了Wnt报告基因的表达。另外,特异性敲除Cdk1, 2对Dvl2蛋白的磷酸化及Wnt报告基因表达的影响结果表明,Cdk2直接影响Dvl2蛋白的磷酸化以及Wnt信号通路。同时,还利用激活型的Cdk2及抑制型的Cdk2质粒观察了对Dvl2蛋白磷酸化的影响。发现激活型Cdk2在细胞水平上能增强Dvl2的磷酸化。通过免疫共沉淀的方法我们还观察到Dvl2和Cdk2在细胞内的相互作用。而且,有趣的是,这些Dvl2蛋白的磷酸化是周期依赖性地发生,分裂期Dvl2蛋白的总量及磷酸化水平均显著性地下调。并且,Dvl2将参与细胞周期的进程中影响周期的进行。基于软件预测的潜在磷酸化位点,我们制备了一系列的突变体,发现磷酸化能够增强了Wnt信号通路。以上研究结果表明,Cdk可以通过磷酸化hDpr1和Dvl蛋白影响Wnt信号通路,hDpr1和Dvl反过来还参与到细胞周期中影响周期的进程,形成Wnt信号与细胞周期间的交互。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 2
  • 1
  • 0
  • 0
  • 0
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