Molecular mechanisms of Wnt signalling in mammalian cells

Abstract

Wnt signalling represents an important mechanism participating in control of cellular and developmental processes, including establishment of cell polarity, cell fate specification, stem cell self-renewal, tissue patterning and organogenesis, homeostasis maintenance and regeneration. Misregulation of the Wnt signalling during embryogenesis leads to developmental defects while aberrant activation later in development is associated with degenerative diseases and a number of cancers. The presented PhD thesis is based on four original publications that deal with the post-translational modifications of Wnt ligands and molecular mechanisms contributing to the regulation of a transcriptional profile of the so-called canonical Wnt pathway. Wnt signalling pathway is used repetitively both in time and different cellular contexts throughout development of multicellular organisms. Inevitably, in each single situation -catenin/TCF complexes, the downstream effectors, induce only subsets of all potential target genes. How this differential tissue- and stage-specific control over various subsets of target genes is achieved with such a limited number of nuclear effectors is not fully understood. Along with the expression of specific LEF/TCF family members or their variants containing different functional domains...

Signální dráha Wnt představuje důležitý mechanismus účastnící se kontroly řady buněčných a vývojových procesů včetně ustavení buněčné polarity, specifikace buněčného osudu, sebeobnovy kmenových buněk, vývoje tkání a organogeneze, udržování homeostázy a regenerace. Deregulace signalizace Wnt během embryogeneze vede k vývojovým defektům, zatímco aberantní aktivace v postembryonálním vývoji je asociována s řadou degenerativních a nádorových onemocnění. Předkládaná disertační práce shrnuje výsledky čtyř publikací, které se zabývají problematikou posttranslačních modifikací ligandů Wnt a molekulárních mechanismů regulace tzv. kanonické signalizace Wnt. Během vývoje mnohobuněčných organismů se signální dráha Wnt opakovaně účastní v různých morfogenetických procesech. V každé z těchto situací je komplexy -katenin/TCF, které představují efektory signalizace Wnt, spouštěn jiný transkripční program vedoucí k expresi rozdílných podskupin všech potenciálních cílových genů. Jak je realizována diferenciální kontrola transkripce cílových genů specifických pro danou tkáň a vývojový stupeň při tak omezeném počtu molekulárních efektorů není dosud zcela přesvědčivě vysvětleno. Vedle rozdílné exprese jednotlivých členů rodiny LEF/TCF nebo řady jejich alternativních forem obsahujících charakteristické funkční domény a...