结直肠癌组织中突变型Axin2对Wnt信号转导系统的调控及其机制

背景与目的:Axin2是近期发现的Wnt信号转导系统的新基因,其在结直肠癌中最主要的突变形式为羧基端缺失突变(mutant-type Axin2,mtAxin2).本研究的目的在于探索mtAxin2对Wnt信号转导系统的调控作用及其相关机制.方法:采用免疫组化的方法检测大肠癌组织中β-catenin的表达;构建pCMV-Flag-wtAxin2 和pCMV-Flag-mtAxin2质粒转染293细胞,采用免疫沉淀(co-immunoprecipitation,IP)和Western印迹杂交研究mtAxin2与Wnt信号转导系统中其它关键蛋白的作用;应用TNT T3/T7体外转录翻译系统体外合成mtAxin2 蛋白,用于mtAxin2的体外聚合实验:使用Dual-Luciferase 报告检测系统检测Firefly和Renilla荧光酶活性;构建视网膜受体(retinoid receptor,RR)与蜕皮素受体(ecdysone receptor,ECR)质粒,用于恢复mtAxin2的DIX功能区对mtAxin2功能影响的研究.结果:免疫组化检测显示在有Axin突变的结直肠癌标本中β-catenin蛋白在核内积聚,而无Axin突变者在胞浆内.Westem印迹杂交显示mtAxin2仍具有与GSK-3β、APC、β-catenin、DVL-1和PP2A形成复合体的功能.将Flag-wtAxin2和Flag-mtAxin2共转染293细胞后,mtAxin2与wtAxin2可竞争性地与β-catenin结合.在TNT T3/T7体外转录翻译实验中.wtAxin2与Flag-wtAxin2结合,而与Flag-mtAxin2不结合,mtAxin2不能形成二聚体或多聚体.pCMV-Flag-mtAxin2-RXR质粒转染293细胞后可降低T细胞转录因子报告基因(T-cell factor,TCF)活性,pCMV-Flag-mtAxin2-ECR质粒转染后TCF活性升高;pCMV-Flag-mtAxin2-RXR和pCMV-Flag-mtAxin2-ECR共转染,TCF活性也下降,显示mtAxin2与RXR融合后,融合蛋白可形成二聚体,恢复了Axin2的功能.致TCF报告基因的活性下降.结论:因为缺失DIX区,mtAxin2不能形成二聚体,干扰了β-catenin的降解,引起β-catenin在核内的积聚进而激活Wnt信号转导系统.

Mechanism of Wnt signaling pathway regulation by a truncated mutant of Axin2 in colorectal cancer