上海生科院揭示Smurf1调节经典Wnt信号通路的分子机制

　　国际学术期刊Journal of Biological Chemistry 杂志近日在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所李林研究组的研究论文Smurf1-mediated Axin ubiquitination requires Smurf1 C2 domain and is cell-cycle dependent。这项研究是以该实验室早前发表在Molecular and Cellular Biology 的工作Smurf1-mediated Lys29-linked non-proteolytic poly-ubiquitination of Axin negatively regulates Wnt/β-catenin signaling 为基础，进一步揭示了E3泛素连接酶Smurf1调控经典Wnt信号传递的分子机制。

　　Wnt信号通路是一类在多细胞真核生物中高度保守的信号通路，能直接或间接影响多细胞生物体早期胚胎发育和成体生长的各个阶段。此外，Wnt信号通路与肿瘤的发生发展也有着密切的关系。在早前的研究中，李林实验室的费聪等人发现Smurf1是经典Wnt信号通路重要信号分子Axin的一个E3泛素连接酶，能够对其进行泛素分子K29位多聚泛素链所介导的泛素化修饰。此外，Smurf1对于Axin的这种泛素化修饰并不导致Axin蛋白的降解，而是影响了Axin和Wnt信号共受体LRP5/6的相互作用，进而抑制经典Wnt信号的传递。在该项研究中，费聪等人发现Smurf1和Axin间存在特殊的相互作用关系，而Smurf1的C2结构域在其中发挥了重要的作用：一方面，Smurf1对Axin的泛素化修饰依赖于C2结构域对Smurf1的细胞膜定位功能;另一方面，尽管Smurf1和绝大多数底物的结合都是通过其WW结构域所介导，然而Smurf1的C2结构域，而非WW结构域，是其和Axin的相互作用所必需的。与此同时，该项工作还发现Smurf1对Axin的泛素化修饰受到细胞周期的严密调控，在细胞的G2/M期Axin的泛素化修饰被抑制。这些发现进一步揭示了Smurf1调节经典Wnt信号通路的分子机制，有利于促进我们对Smurf1分子功能的研究和拓展K29多聚泛素化修饰在细胞信号转导过程中功能的认识。

　　此项研究获得国家科技部和国家自然科学基金委的经费资助。