1. 개요
생물의 신경 체계의 일종.Wnt signaling은 팔다리 구성, 줄기세포 증식 촉진, 여러가지 세포 운명 결정, 포유류 비뇨생식기계 형성 등에 중요한 역할을 하는 진화적으로 보존된 신호전달 경로이다. 윈트(Wnt)는 분비성 단백질로 세포막의 수용체와 결합한다. 이 결합으로 베타 카테닌 경로가 활성화된다. 윈트와 베타 카테닌은 같이 가기 때문에 Wnt 신호전달 경로를 Wnt/β-catenin pathway라고 부르기도 한다.
윈트에서 이어진 베타 카테닌의 경로의 활성은 세포의 증식 또는 분화를 조절을 야기한다. 그래서 이 부분의 신호전달에 이상이 발생하면 암이 발생할 수 있다. 역으로 윈트 신호전달을 잘 제어하는 물질을 만들어낸다면 암 치료에 큰 도움이 될 것으로 파악되고 있다.
허진혁의 논문 <Wnt/β-catenin pathway를 억제하는 Carbamate 유도체의 합성 및 항암활성 평가>에 따르면 Wnt는 세포에서 분비되는 당 단백질이다. 주변 세포의 수용체에 결합, 수용체를 활성화하여 이 활성화된 수용체를 통해 여러 단계를 거쳐 유전자의 발현을 조절한다.
Wnt 단백질이 세포 표면의 Frizzled 수용체와 결합하면 가수분해효소인 notum이 분비되고 이 효소는 deacylation 또는 delipidication 과정을 통해 Wnt 단백질에 연결된 파미톨산을 잘라낸다. 이를 통해 Wnt 신호전달을 방지하는 negative feedback 과정이 확립된다.
2. β-Catenin 의존적 정형적 Wnt pathway
Wnt가 세포를 자극하지 않았을 때, casein kinase I과 GSK3β가 Axin과 APC protein complex 내에서 cytoplasmic β-catenin을 인산화 한다. β-TrCP E3 ubiquitin ligase가 인산화 된 β-catenin을 인식하고 uniquitination/proteasome pathway를 통해서 분해된다.이 과정을 거쳐 세포질 내에서의 β-catenin level이 낮게 유지가 된다. Wnt의 자극이 오면 Axin이 complex에서 빠져 나가고 GSK3β의 활성이 저해되어 β-catenin의 인산화가 억제된다. 그렇게 되면 세포질 내에서의 β-catenin level이 증가하고, β-catenin이 핵 내로 이동하여 T cell factor 또는 Lymphoid Enhancer-Binding factor와 결합한다. 이를 β-Catenin 의존적 정형적 Wnt pathway라 한다.
이 결합을 통해 유전자의 발현을 조절한다. Wnt/β-catenin pathway 조절에 이상이 생기면 암이 유발된다.
3. β-Catenin 비의존적 비정형적 Wnt pathway
β-Catenin 비의존적 비정형적 Wnt pathway에서, 특정 Wnt 단백질은 LRP 5/6 대신 다른 수용체에 결합하여 Desheveled를 활성화시키며, Ror 수용체 복합체는 Desheveled를 인산화시켜 Desheveled가 Rho GTP분해효소와 결합할 수 있도록 해준다. 이에 따라 JAK/STAT Pathway의 동작이나 세포골격의 재배열을 유도할 수 있다.Wnt/칼슘 경로에서, Wnt 신호는 Phospholipase C(PLC)를 활성화하여 세포 내에 축적되어 있는 칼슘 이온의 방출을 유발한다.