分享一篇发表在Cell chemical biology上的文章，题目为“Small-molecule probe reveals a kinase cascade that links stress signaling to TCF/LEF and Wnt responsiveness”。文章的通讯作者是来自美国斯坦福大学的Mark Mercola教授，他们课题组的主要研究方向为心血管疾病新疗法的开发。
Wnt 信号通路是细胞内非常重要的一个信号转导通路，激活的条件下β-catenin可以进入细胞核，与TCF/LEF转录调控因子结合而激活下游基因的转录。反之当Wnt通路受到抑制，β-catenin会发生磷酸化而进入降解途径，从而不能正常行使转录激活的功能。Wnt通路在生物体的发育和癌症的发生发展过程中都起着非常重要的作用，但是目前靶向该通路的药物还比较缺乏。
本文中，作者通过高通量筛选的方法从约76,000个小分子的库中筛选得到了可以特异性抑制Wnt通路的小分子PAWI-1 (p53 activator and Wnt inhibitor-1)和PAWI-2。之前的研究表明，这两个小分子是结合到细胞的微管上发挥作用的。这两个小分子同已知的一个抑制剂IWR一样，都可以显著抑制TCR转录的活性。随后通过斑马鱼尾翼再生实验证明，PAWI-1可以对Wnt通路实现可逆性的抑制。那么PAWI-1/2是如何对Wnt通路进行抑制的呢？已知的IWR是可以结合到Axin上，阻止其与β-catenin的结合而促进β-catenin的磷酸化，进而介导β-catenin的降解。
但是在本文中作者发现PAWI-1/2并不会影响β-catenin在胞质和细胞核中的含量，那么PAWI-1/2的作用靶点是什么呢？作者发现TCF的磷酸化水平发生了比较明显的变化，HIPK2（homeodomain-interacting protein kinase 2）是一种定位在细胞核中，已知能够磷酸化TCF3，TCF4，LEF1蛋白的激酶。HIPK2活性Y361位点的磷酸化水平会随着PAWI-2处理剂量的增加而升高，与TCF3的磷酸化变化趋势非常吻合，因此推测在PAWI-2处理条件下HIPK2可能会介导TCF3发生磷酸化而抑制其转录活性。Y361活性位点的磷酸化受到ataxia telangiectasia mutated (ATM)激酶的调控，而ATM在DNA损伤和有丝分裂检验点的激活中都发挥着重要作用，因此推测PAWI-1/2可能会参与到相关蛋白的激活或者识别过程中。为了验证这个猜想，作者利用RNA干扰的策略研究了98个DNA damage或者有丝分裂检验点相关的蛋白在PAWI2处理条件下Wnt信号通路的活性。他们发现，一系列，如RAD50等蛋白的沉默都能够特异性地表现出与PAWI-1/2处理一样的表型，因此作者得出结论：PAWI-1/2诱导了DDR的产生。
最后作者提出本通路的模型：PAWI-1/2可以结合到微管上，诱发DNA损伤和有丝分裂压力，进而激活下游的压力应激蛋白，这些蛋白可以促进ataxia telangiectasia mutated (ATM)激酶的激活，从而磷酸化HIPK2。磷酸化的HIPK2被激活后可以磷酸化P53从而将细胞阻滞在检验点，也可以磷酸化TCFs使细胞的Wnt信号通路受到抑制。本文是首次将微管蛋白引发的压力应激与Wnt通路联系起来，对于后续Wnt通路抑制剂的发展具有一定的启示意义。
文章链接：https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(21)00001-5原文引用：10.1016/j.chembiol.2021.01.001
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