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Yoichi Furukawa论文（1）补充知识点
关于Wnt/β-catenin信号通路
- Wnt蛋白（配体） — 细胞外的信号分子，由邻近细胞分泌。人类有19种不同的Wnt蛋白。可以理解为"开关的钥匙"。、
- Frizzled受体 + LRP5/6共受体 — 细胞膜上的"锁孔"，等待Wnt来打开。
- β-catenin（主角中的主角） — 这是整条通路的核心信号分子。它有双重身份：
- 在细胞膜上：与E-cadherin结合，维持细胞间连接（结构功能）
- 在细胞质/细胞核中：作为信号分子传递Wnt信号（信号功能） 本文研究的就是它的信号功能。
- 破坏复合体（destruction complex） — 由四个蛋白组成：APC、Axin、GSK3β、CK1。它的任务就一个：抓住β-catenin，磷酸化它，送去销毁。 你可以把它理解为"β-catenin的处决执行队"。
- TCF/LEF转录因子 — 细胞核里的"转录开关"。它本身没有激活转录的能力，必须等β-catenin进来跟它结合，才能启动下游基因。
通路的工作原理
OFF状态（无Wnt信号时）
没有Wnt配体时，破坏复合体处于活跃状态：
- β-catenin一被合成出来，就立刻被破坏复合体抓住
- CK1先在β-catenin上打第一个磷酸标记，GSK3β再加上几个磷酸标记
- 这些磷酸标记是"死刑令"——泛素连接酶β-TrCP识别后，给β-catenin打上泛素标签
- 蛋白酶体看到泛素标签，把β-catenin降解掉
结果：细胞质中β-catenin浓度极低，无法入核，TCF/LEF与Groucho共抑制因子结合，下游基因关闭。
ON状态（Wnt信号激活时）
Wnt配体出现并结合Frizzled+LRP5/6受体后：
- 受体内吞、磷酸化LRP5/6尾部
- Axin被招募到细胞膜上——破坏复合体的"地基"被抽走，整个复合体瓦解
- GSK3β失活，无法再磷酸化β-catenin
- β-catenin不再被降解，在细胞质中大量累积
- β-catenin入核，把TCF/LEF上的Groucho挤掉，自己接上去
- β-catenin/TCF复合体招募转录共激活因子（如BCL9、Pygopus），启动靶基因转录
癌症与Wnt通路的关系
方式①：APC失活突变（大肠癌的标志） APC是破坏复合体的"骨架"，没有APC就没有破坏复合体。结果是无论有没有Wnt配体，β-catenin都不被降解。大肠癌中约80%携带APC突变——这就是Vogelstein多步致癌模型的第一步。
方式②：β-catenin（CTNNB1）激活突变 β-catenin的N端是被磷酸化的位点。如果这个位点突变了（比如S33、S37、T41、S45），破坏复合体打不上磷酸标记，β-catenin就不被降解。肝癌中约31%携带CTNNB1突变——本文研究的HepG2、HuH-6细胞就是这种。
方式③：AXIN1突变 Axin是破坏复合体的另一个核心组件。肝癌中约6%携带AXIN1突变——这是古川教授2000年在Nature Genetics上首次发现的。
关于JASPAR数据库
JASPAR是一个收录"各种转录因子喜欢结合什么样DNA序列"的数据库。
| 数据库 | 存储的内容 |
|---|---|
| GenBank | 各种生物的DNA序列 |
| UniProt | 各种蛋白质的氨基酸序列 |
| PDB | 蛋白质的三维结构 |
| TCGA | 癌症患者的基因组和表达数据 |
| JASPAR | 每个转录因子"喜欢"什么样的DNA序列（结合偏好） |
举例
举个例子，转录因子CEBPA并不是只识别一种固定序列，而是偏好某一类序列。它的结合特征大概是这样的：
CEBPA偏好的序列：
位置1：通常是T（70%概率），偶尔是A
位置2：通常是T（80%概率）
位置3：几乎一定是G（95%概率）
位置4：通常是C或A
位置5：几乎一定是G
位置6：几乎一定是C
...这种"概率偏好"用一个数学矩阵来描述，叫做 PFM（Position Frequency Matrix，位置频率矩阵）。
数据来源
JASPAR里的每个PFM都来自真实的实验数据。主要来源是：
- 来源①：ChIP-seq实验
- 来源②：SELEX实验
- 来源③：Protein Binding Microarray (PBM)
这个数据库可以做什么
JASPAR最核心的用途是：给一段DNA序列，预测可能有哪些TF结合。