调控细胞命运的多条信号通路对于个体正常发育和自身稳态是不可或缺的。Wnt信号通路在干细胞维持、胚胎发育和肿瘤发生发展过程中起着至关重要的作用。

       1 研究布局

       研究显示，在许多癌症中，特别是在结肠恶性肿瘤中，我们观察到了抑癌RNF43的频繁突变。ENF泛素连接酶RNF43通过诱导Wnt受体卷曲的降解来负调控Wnt信号的传导。在这项研究中，我们发现RNF43活性需要在保守的丝氨酸三联体上进行磷酸化。RNF43的这种磷酸调节是斑马鱼发育和小鼠肠道类器官的生长所必需的。RNF43是一种E3泛素连接酶，可以通过诱导Frizzled（卷曲蛋白，Wnt信号通路受体蛋白）的降解来负调控Wnt信号转导通路。通过取消RNF43在Wnt信号传导中的抑制功能，同时维持其在p53信号传导中的抑制功能来抑制肿瘤的发生。

       我们发现RNF43氨基酸442-478接近已知的Dvl结合区域，对RNF43调节很重要。我们将注意力转向两个富含丝氨酸的区域（SRR-1:aa442-449，SRR-2:aa466-478），它们与β-catenin中相似的一个区域。RNF43中的SRR-2与其同系物ZNRF3表现出部分守恒，而SRR-1则没有。用RNF43结构体在这些区域中包含缺失和点突变的STF-Luc分析表明，SRR-2-2（包含一个丝氨酸三联体；S474、S475、S476）中有三个连续的丝氨酸残基，它们在其他物种的ZNRF3和RNF43中结构和功能上都是保守的，对于RNF43介导的Wnt信号抑制是必不可少的。

       2 进展情况

       基于这些事实，我们假设这些丝氨酸是由磷酸化调节的。为了验证这个假设，我们用天冬氨酸（3SD）或谷氨酸（3SE）残基以模拟丝氨酸的磷酸化形式取代三种丝氨酸。我们发现，拟磷酸化RNF43突变体对Fzd和Wnt/β-catenin信号转导保持负调控。相反，用丙氨酸（3SA）或苏氨酸（3ST）代替RNF43中的这些丝氨酸来防止磷酸化。但其与野生型（WT）RNF43相比，Fzd调节和Wnt信号传导受损，尽管其表达水平与WT RNF43相似，但是RNF43（3SA）磷酸化突变体没有自主激活Wnt信号，而是以Wnt配体依赖的方式促进信号活性。这些结果表明丝氨酸三联体的磷酸化是RNF43功能所必需的。

       根据研究发现，RNF43癌症相关突变会导致该蛋白处于非磷酸化状态，而非磷酸化RNF43能与活性Ras协同促进肿瘤的发生发展。该作用主要通过解除RNF43对Wnt信号通路的抑制作用，同时维持其对p53信号通路的抑制作用来实现的。在结肠癌中，RNF43与KRAS同时突变可通过介导Wnt-Ras-p53通路来抑制肿瘤的发生。丝氨酸三联体的模拟磷酸化能够恢复致癌RNF43突变体的肿瘤活性。

       3 结论

       丝氨酸三基团的磷酸模的拟替代恢复了细胞外致癌突变体的肿瘤抑制活性。因此，利用靶向RNF43的磷磷酸调节可能是具有RNF43突变型肿瘤的一个潜在治疗策略。

       参考文献：

       [1].Matsumoto Akio;Shimada Yoshifumi;Nakano Mae;Oyanagi Hidehito;TajimaYosuke;Nakano Masato;Kameyama Hitoshi;Hirose Yuki;Ichikawa Hiroshi;NagahashiMasayuki;Nogami Hitoshi;Maruyama Satoshi;Takii Yasumasa;Ling Yiwei;OkudaShujiro;Wakai Toshifumi.RNF43 mutation is associated with aggressive tumorbiology along with BRAF V600E mutation in right-sided colorectalcancer.[J].Oncology reports.2020

       [2].Radaszkiewicz Tomasz;Bryja Vítězslav.Protease associated domain of RNF43 is not necessary for thesuppression of Wnt/β-catenin signaling in humancells.[J].Cell communication and signaling : CCS.2020

       [3].Shan Li;Marla Lavrijsen;Aron Bakker;Marcin Magierowski;KatarzynaMagierowska;Pengyu Liu;Wenhui Wang;Maikel P. Peppelenbosch;Ron Smits.Commonlyobserved RNF43 mutations retain functionality in attenuating Wnt/β-catenin signaling and unlikely confer Wnt-dependencyonto colorectal cancers.[J].Oncogene.2020

       [4].Lai Chong;Sun Wenjie;Wang Xiaosheng;Xu Xingyu;Li Mengyuan;HuangDongdong;Xu Enping;Lai Maode;Zhang Honghe.RNF43 frameshift mutations contributeto tumourigenesis in right-sided colon cancer.[J].Pathology, research andpractice.2019

       [5].Neumeyer Victoria;Grandl Martina;Dietl Alisa;Brutau-Abia Anna;Allg?uerMichael;Kalali Behnam;Zhang Yang;Pan Kai-Feng;Steiger Katja;Vieth Michael;AntonMartina;Mejías-Luque Raquel;Gerhard Markus.Loss of endogenous RNF43function enhances proliferation and tumour growth of intestinal and gastriccells.[J].Neumeyer Victoria;Grandl Martina;Dietl Alisa;Brutau-AbiaAnna;Allg?uer Michael;Kalali Behnam;Zhang Yang;Pan Kai-Feng;Steiger Katja;ViethMichael;Anton Martina;Mejías-Luque Raquel;GerhardMarkus.2019

       [6].Neumeyer Victoria;Vieth Michael;Gerhard Markus;Mejías-Luque Raquel.Mutated Rnf43 Aggravates HelicobacterPylori -Induced Gastric Pathology.[J].Cancers.2019