中国体育彩票app下载交叉科学研究院中药化学生物学研究中心屈祎课题组继2022年2月在Cell Reports报道结肠癌关键治疗靶标β-catenin的新型蛋白互作及其靶向中药小分子LDA（Yan R, et al, Cell Reports 2022），最近又利用特异性小分子抑制剂，揭示β-catenin降解新机制，并鉴定β-catenin类泛素NEDD8修饰及其E3修饰酶β-TrCP2。基于相关结果的研究论文已经在最新一期的Cell Reports在线发表（Wang B, et al, Cell Reports 2022）。

经典Wnt信号通路（又称Wnt/β-catenin信号通路）是结肠癌公认的驱动因子，也是教科书最有代表性的信号通路之一。作为Wnt信号转导的功能效应分子，β-catenin的修饰和降解是Wnt信号通路和结肠癌发生发展进程的关键事件。值得注意的是，尽管β-catenin的泛素依赖性降解被建立了超过20年，但大多基于外源泛素过表达实验，鲜有功能缺失泛素系统的实验证据。作者利用泛素化E1酶UAE1的小分子抑制剂TAK-243，意外发现泛素抑制并不改变内源β-catenin的降解，进一步敲除β-TrCP1也证实了内源β-catenin降解的泛素非依赖性。在此基础上，作者鉴定了β-catenin的新型类泛素NEDD8修饰，并证实NEDD8修饰抑制剂MLN4924显著且快速阻断了β-catenin尤其是磷酸化β-catenin的降解。

该研究另一个主要发现是厘清β-catenin的泛素/类泛素E3酶。早在1998年就有报道果蝇的Slimb蛋白介导β-catenin的泛素修饰，Slimb在哺乳动物中有2个同源蛋白β-TrCP1和β-TrCP2，但大多数研究者在敲低β-TrCP时并没有区分这两个同源蛋白，使用的siRNA同时靶向这2个E3。本研究首先利用蛋白质谱鉴定β-catenin与β-TrCP1和β-TrCP2都有互作，再利用序列特异性siRNA发现，尽管2个E3都与β-catenin结合，只有β-TrCP2与β-catenin的NEDD8修饰和降解有关，且β-TrCP1和β-TrCP2在修饰β-catenin时各司其职：分别介导β-catenin的泛素和NEDD8修饰（图1）。这个工作不仅修正了β-TrCP1泛素修饰依赖β-catenin降解模型，并且鉴定了β-catenin降解相关的NEDD8修饰及其E3酶，为基于β-catenin降解的结肠癌靶向药物研究提供了新靶点。由于该工作挑战了经典Wnt信号通路模型，被审稿人认为是“这个领域具有挑衅性的有趣发现。”

图1. β-catenin的翻译后修饰调控示意图。（A）在经典模型中，主要由泛素修饰介导β-catenin的降解（Nusse R and Clevers H, Cell. 2017）；（B）本研究建立的修正模型中，NEDD8修饰不仅介导β-catenin的蛋白降解，还调控β-catenin与转录因子TCF4的蛋白互作（Wang B, et al, Cell Reports, 2022）。

该论文第一作者是交叉科学研究院2019级博士生王伯军，2019级硕士生王甜甜和朱慧敏为共同第一作者。交叉科学研究院屈祎研究员为通讯作者，柯细松研究员和中国体育彩票app下载科技大学郝丕良副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国体育彩票app下载市东方学者、曙光学者、中国体育彩票app下载市科委和教委重大项目以及中国体育彩票app下载市中药化学生物学前沿基地等项目的支持。（科技处、交叉科学研究院）