Анализ сигнального каскада Wnt/β-катенин методом ПЦР

Wnt-путь — один из важнейших молекулярных сигнальных путей, который регулирует эмбриональное развитие и дифференцировку клеток.

Весь путь назван по имени одного из лигандов, который активирует путь в клетках — Wnt.

Это сокращение произошло от слияния названий двух генов — Wg + Int. Прототип гена был открыт у дрозофилы, где мутация в гене Wg (wingless) подавляла развитие крыльев. Гомологичный ген у позвоночных — Int — связан с развитием раковых опухолей.

На сегодняшний день известно, что Wnt-путь регулирует развитие многих органов во время эмбриогенеза и отвечает за билатеральную симметрию организма.

Его функции — все то, что формирует из массы эмбриональных клеток сформированный организм. У взрослых особей нарушения Wnt-пути ведут к повышенному риску раковых заболеваний. Также недавние работы показали важную роль компонентов Wnt в пролиферации и дифференциации стволовых клеток.

Сигнальный путь Wnt — это высококонсервативный механизм, критически важный для поддержания гомеостаза тканей, а также регуляции пролиферации, дифференциации, миграции и механзмов апоптоза. Этот путь играет центральную роль в эмбриональном развитии, регенерации тканей и поддержании гомеостаза. Точность регуляции канонического сигнального пути Wnt/β-катенин имеет решающее значение в эмбриогенезе и постнатальном развитии, а нарушение проведения сигналов на одном из его этапов приводит к различным заболеваниям, включая пороки развития органов, раковые заболевания, метаболические и нейродегенеративные расстройства.

Основные компоненты сигнального пути:

Лиганды Wnt: запускают каскады сигнализации путем связывания с рецепторами.

Рецепторы Frizzled: рецепторы на поверхности клетки, которые опосредуют Wnt-сигнализацию.

β-катенин: ключевой медиатор, регулирующий транскрипцию генов.

Деградационный комплекс: белковый комплекс, который разрушает β-катенин при отсутствии сигналов Wnt.

КЛЮЧЕВЫЕ МЕХАНИЗМЫ WNT-СИГНАЛИЗАЦИИ

В отсутствии взаимодействия между лигандами Wnt и рецептором LRP5/6 транслокации цитоплазматического β-катенина в  ядро мешает деградационный комплекс, образованный белками APC,  киназой GSK3 и казеинкиназой, связанными с белком-аксином. Комплекс осуществляет фосфорилирование β-катенина, что способствует его убиквитилированию белком β-TrCP и последующей протеасомной деградации.

Образование комплекса лигандов Wnt с трансмембранными Fz-рецепторами (Frizzled) и корецепторами LRP5/6 вызывает передачу сигнала через комплекс белков (Disheveled, Axin, Flat-1), которая вызывает ингибирование активности киназы в составе деградационного комплекса. Это приводит к стабилизации β-катенина, его накоплению в цитоплазме и транслокации в ядро, где он активирует транскрипционные факторы TCF/LEF, регулируя экспрессию генов, которые отвечают за остеобластогенез.

Кроме того, β-катенин может быть стабилизирован за счет активации фактором EGFR через сигнальный каскад PI3K/Akt.

Регуляция Wnt-сигнализации

Антагонистами молекул Wnt являются Wnt-ингибирующий фактор (WIF) и Fz-узнающий белок 1 (sFRP). Белки DKK и склеростин, связываясь с рецепторами LRP5/LRP6 мешают возникновению комплекса Fz—Wnt—LRP, что приводит к подавлению костеобразования. Белок Shisha также мешает возникновению комплекса, связываясь с Fz-рецептором.

Белок R-spondin 2 (RSPO), напротив, усиливает сигнализацию за счет стабилизации FZ-рецепторов и LRP5/6.

Нарушение сигнального Wnt-каскада способствует таким состояниям, как:

• Рак: аберрантная активация приводит к неконтролируемой пролиферации клеток при таких видах рака, как колоректальный рак и рак молочной железы.
• Фиброз: чрезмерная активация способствует образованию рубцов в тканях печени, легких и почек.
• Заболевания костей: влияет на формирование и резорбцию костей и развитие таких состояний, как остеопороз.
• Неврологические заболевания: участвует в развитии таких расстройств, как болезнь Альцгеймера, из-за своей роли в нейрогенезе и синаптической функции.
• Ожирение и диабет.

Наименование	Объем	Производство	Метод	Кат.Номер
AmoyDx® EGFR 29 Mutations Detection Kit	10	AmoyDx	ПЦР в реальном времени	8.01.0004
Super-ARMS® EGFR Mutation Detection Kit (RUO 31 mutation)	12	AmoyDx	ПЦР в реальном времени	8.01.0056
VEGFA C12143A, Набор реагентов “SNP-Скрин” ПЦР-РВ	100 реакций	Синтол		NP-452-100
VEGFA G-634C, Набор реагентов “SNP-Скрин” ПЦР-РВ	100 реакций	Синтол		NP-453-100
VEGFA rs3025039, Набор реагентов “SNP-Скрин” ПЦР-РВ	100 реакций	Синтол		NP-500-100
VEGFA rs699947, Набор реагентов “SNP-Скрин” ПЦР-РВ	100 реакций	Синтол		NP-454-100
Набор для анализа сигнального каскада Wnt/β-катенин методом ОТ-кПЦР		AnyGenes		WNTB1H1
Набор для генотипирования полиморфного маркера (rs1800542 гена EDN1) (rs1800542 гена EDN1)	уп	---	ПЦР в реальном времени	rs1800542 гена EDN1
Набор для генотипирования полиморфного маркера (rs2070699 гена EDN1) (rs2070699 гена EDN1)	уп	---	ПЦР в реальном времени	rs2070699 гена EDN1
Набор реагентов для обнаружения мутаций в гене EGFR в плазме кровиметодом ПЦР в режиме реального времени, 24 теста	24	ТестГен	ПЦР в реальном времени	EGFR-P-24
Набор реагентов для определения полиморфизмов A/G гена PPARD (rs2016520)	100 реакций	Синтол	Молекулярная биология	NP-487-100