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(hào)通路

Nodal 是 TGF-β超家族成員之一，在脊椎動(dòng)物胚胎中內(nèi)胚層誘導(dǎo)、神經(jīng)圖式形成、原腸運(yùn)動(dòng)、內(nèi)臟器官左右不對(duì)稱等發(fā)育過(guò)程中具有廣泛而重要的作用。中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員王強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)的研究組主要從事 TGF-β家族跨膜信號(hào)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(jī)制研究。他們?cè)谠c期斑馬魚胚胎中系統(tǒng)鑒定了 Nodal/Smad2 信號(hào)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(xì)胞核，少量位于細(xì)胞質(zhì)，在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，通過(guò)激活小 G 蛋白 RhoA 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。王強(qiáng)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(dá)的合子基因之一，特異表達(dá)于預(yù)定背部組織中心。Net1 通過(guò)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(jìn) Wnt 靶基因轉(zhuǎn)錄，在胚胎背部軸建立過(guò)程中發(fā)揮重要作用（Cell Research. 2017）。然而，目前對(duì)于細(xì)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(hào)通路。例如 TGF-β信號(hào)通路激活 2 小時(shí)，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(hào)通路的抑制因子。因此，作為 TGF-β/Nodal 信號(hào)通路的靶基因，Net1 可能參與了 TGF-β信號(hào)通路的調(diào)控。王強(qiáng)研究組的研究發(fā)現(xiàn)，在胚胎及哺乳動(dòng)物細(xì)胞中敲低 net1 后，抑制了 TGF-β/Nodal 信號(hào)活性，致使中內(nèi)胚層及其衍生器官的形成產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。進(jìn)一步的研究表明，與 Net1 鳥核苷酸交換因子活性無(wú)關(guān)，定位于細(xì)胞核內(nèi)的 Net1 通過(guò)與 Smad2 結(jié)合，增強(qiáng) Smad2 招募組蛋白乙?；?p300 的能力，促進(jìn)胚胎中內(nèi)胚層的形成。因此，在脊椎動(dòng)物早期胚胎發(fā)育過(guò)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(hào)通路，在體軸建立和中內(nèi)胚層形成過(guò)程中扮演了關(guān)鍵的角色。鑒于 TGF-β、Wnt 及 Net1 在腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移中的重要作用，這項(xiàng)研究結(jié)果還為了解相關(guān)腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制及腫瘤診治方面開拓了新的思路。