Net1 分別作為鳥核苷酸交換因子和適配體蛋白，整合了 Wnt/β-catenin 和 Nodal/Smad2 信號通路

Nodal 是 TGF-β超家族成員之一，在脊椎動物胚胎中內(nèi)胚層誘導(dǎo)、神經(jīng)圖式形成、原腸運動、內(nèi)臟器官左右不對稱等發(fā)育過程中具有廣泛而重要的作用。中國科學(xué)院動物研究所研究員王強領(lǐng)導(dǎo)的研究組主要從事 TGF-β家族跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在胚胎早期發(fā)育及組織器官形成中的調(diào)控機制研究。他們在原腸期斑馬魚胚胎中系統(tǒng)鑒定了 Nodal/Smad2 信號的靶基因，其中包括鳥核苷酸交換因子 Net1（J Biol Chem. 2011）。Net1 蛋白主要位于細胞核，少量位于細胞質(zhì)，在多種腫瘤細胞中高表達，通過激活小 G 蛋白 RhoA 促進腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移。王強研究組的前期研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚的 net1 是 MBT 前后zui早表達的合子基因之一，特異表達于預(yù)定背部組織中心。Net1 通過激活 RhoA 家族的 G 蛋白，干擾 PAK1 二聚體的形成，激活 PAK1 激酶活性，從而磷酸化β-catenin 675 位，抑制β-catenin 與組蛋白去乙?；?HDAC 結(jié)合，促進 Wnt 靶基因轉(zhuǎn)錄，在胚胎背部軸建立過程中發(fā)揮重要作用（Cell Research. 2017）。然而，目前對于細胞核內(nèi) Net1 的功能還所知甚少。

TGF-β/Nodal 靶基因可以反饋調(diào)控信號通路。例如 TGF-β信號通路激活 2 小時，可以顯著增加 SnoN 的轉(zhuǎn)錄；另一方面，SnoN 可以抑制 Smad2 及 Smad3 的磷酸化及 Smad 復(fù)合體與 DNA 結(jié)合，是 TGF-β信號通路的抑制因子。因此，作為 TGF-β/Nodal 信號通路的靶基因，Net1 可能參與了 TGF-β信號通路的調(diào)控。王強研究組的研究發(fā)現(xiàn)，在胚胎及哺乳動物細胞中敲低 net1 后，抑制了 TGF-β/Nodal 信號活性，致使中內(nèi)胚層及其衍生器官的形成產(chǎn)生嚴重缺陷。進一步的研究表明，與 Net1 鳥核苷酸交換因子活性無關(guān)，定位于細胞核內(nèi)的 Net1 通過與 Smad2 結(jié)合，增強 Smad2 招募組蛋白乙?；?p300 的能力，促進胚胎中內(nèi)胚層的形成。因此，在脊椎動物早期胚胎發(fā)育過程中，Net1 分別作為鳥核苷酸交換因子和適配體蛋白，整合了 Wnt/β-catenin 和 Nodal/Smad2 兩種極為重要的信號通路，在體軸建立和中內(nèi)胚層形成過程中扮演了關(guān)鍵的角色。鑒于 TGF-β、Wnt 及 Net1 在腫瘤細胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移中的重要作用，這項研究結(jié)果還為了解相關(guān)腫瘤發(fā)生發(fā)展機制及腫瘤診治方面開拓了新的思路。