一、结构特征
β-Catenin由基因CTNNB1编码,是一种多功能蛋白质,大小为23.2kb,包含16个外显子。其结构主要包括三个功能域:
1.中央重复域:由12个Armadillo重复体组成,包含约550个氨基酸,是与其他蛋白质相互作用的主要区域。
2.N端结构域:包含约150个氨基酸,是GSK-3β和CKI(酪蛋白激酶-1)的磷酸化部位,也是ɑ-catenin的结合部位。
3.C端结构域:包含约100个氨基酸,β-catenin进入细胞核后通过该结构域与T细胞因子/淋巴增强因子家族(TCF/LEF)相关转录因子结合。
二、生物学功能
1.细胞粘附作用:β-Catenin通过与钙黏蛋白(E-cadherin)结合,维持上皮细胞的机械连接和极性,防止细胞异常迁移。
2.信号传导功能:作为Wnt信号通路的核心分子,参与细胞增殖、分化和胚胎发育。
3.Wnt通路未激活时:β-Catenin与降解复合体(APC/Axin/GSK3β)结合,被磷酸化后经泛素化降解。
4.Wnt通路激活时:降解复合体解离,β-Catenin在胞质积累并进入细胞核,与TCF/LEF转录因子结合,启动靶基因(如c-Myc、Cyclin D1)表达,促进细胞增殖。
三、在疾病中的作用机制
1.癌症:
机制:Wnt通路突变(如APC基因失活)导致β-Catenin过度积累,驱动结直肠癌、肝癌等肿瘤发生。
具体表现:β-Catenin异常激活后,进入细胞核并激活Wnt通路下游靶基因(如c-myc、cyclin D1和Bcl-w等)的转录,这些基因在肿瘤发生发展中起关键作用。
应用:β-Catenin阳性可用于纤维瘤病、结直肠源性的转移癌等疾病的辅助诊断和鉴别,也可用于肿瘤分期及分型。
2.纤维化:
机制:β-Catenin通过激活成纤维细胞,促进细胞外基质沉积,加重器官纤维化。
3.发育缺陷:
机制:胚胎期β-Catenin表达失调可能引起神经管闭合不全等畸形。