8.2 JNK信号通路调控Yki诱导的增殖和生长
Hpo信号通路通过调控细胞数量影响器官大小,与此相符的是,我们发现ptc>YkiS168A翅成虫盘中,PH3这一细胞有丝分裂特异性标记物数目显著增多(图8-2 B,D),而在此基础上过表达Bsk DN下调JNK活性不但明显地抑制PH3阳性细胞数目的增多,同时也抑制了Yki诱导的过度生长表型(图8-2 C,D)。我们进一步的克隆实验表明翅成虫盘中过表达YkiS168A引起的克隆过度生长表型同样可以被过表达Bsk DN所抑制(图8-2 E—H),而单独过表达Bsk DN并不会对克隆生长产生影响(未显示)。
为了排除细胞凋亡对实验结果造成的影响,我们检测了Caspase 3的活性,结果显示过表达Bsk DN并不能明显诱导凋亡发生(图8-3 C),而我们在ptc>YkiS168A果蝇中偶尔能观察到非自发性地细胞凋亡(图8-3 B),这与前人研究结果相符[154]。以上实验结果表明JNK信号通路调控了Yki诱导的增殖以及器官生长。
为了进一步探究JNK调控Yki诱导细胞生长的机制,我们检测了JNK信号通路下调对Yki下游报告基因表达的影响。研究表明wingless(wg),expanded(ex),Diap1以及CycE都参与了Yki诱导的生长调控[155]。我们发现过表达Bsk DN能够完全抑制了Yki对于wg的激活(图8-2 I—K),却不能抑制ex以及Diap1的激活(图8-2 L—N,图8-3 J—K)。此外,我们发现Yki并不能激活翅成虫盘中CycE的表达,这与之前研究发现Hippo信号通路对于CycE的调控存在组织特异性的结论相符[146]。同时,与我们前面结果相符的是,YkiS168A诱导的MMP1以及puc这两个JNK下游报告基因的表达均可以被过表达Bsk DN抑制(图8-3 D—I)。根据以上结果,我们认为wg并非是Yki的直接转录调控的靶基因,而是其通过JNK信号通路间接进行调控,与这个解释相符的是,已有的研究发现Wg能够被JNK通路激活,进而参与了果蝇中补偿性增殖的调节[23]。

图8-2 JNK调控了Yki诱导的过度生长与Wg激活(见彩图18)(https://www.daowen.com)
(A—D)荧光显微镜3龄幼虫翅成虫盘PH3抗体染色图片。与对照相比(A,ptc-Gal4 UAS-GFP/+),过表达YkiS168A(B,ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UASLacZ)引起的增殖和生长表型能够被同时过表达Bsk DN所抑制(C,ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-Bsk DN)。(D)A—C中PH3阳性细胞数量统计图。P值由t检验算出,表示平均值+S.D.,n>5,(***P<0.001,**P<0.01)。
(E—H)荧光显微镜3龄幼虫翅成虫盘图片。与对照克隆相比(E,hs-Flp;act>y+>Gal4 UAS-GFP/+),YkiS168A过表达引起的过度生长(F,hs-Flp;act>y+>Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-LacZ)可被同时过表达Bsk DN所抑制(G,hs-Flp;act>y+>Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-Bsk DN)。(H)E—G中克隆面积大小统计图。
(I—N)荧光显微镜3龄幼虫翅成虫盘抗体染色图片。与对照相比(I,ptc-Gal4 UAS-GFP/+),过表达Yki诱导的Wg激活(J,ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-LacZ)能够被Bsk DN抑制(K,ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-Bsk DN);而Yki诱导的ex转录水平上调(M,ptc-Gal4 UAS-GFP/ex-LacZ;UAS-YkiS168A/+)却不会被Bsk DN抑制(N,ptc-Gal4UAS-GFP/ex-LacZ;UAS-YkiS168A/UAS-Bsk DN)。

图8-3 Yki和Yap能激活JNK依赖的下游基因表达(见彩图19)
(A—C)与对照相比(A),过表达YkiS168A(B)或者在此基础上再过表达Bsk DN(C)均不能引起很强细胞凋亡发生。(D—I)与对照相比(D,E),YkiS168A诱导的puc或MMP1激活(F,G)能够被BskDN抑制(H,I),但YkiS168A引起的diap1激活(J)却不能被下调JNK所抑制(K)。(L—N)在翅成虫盘中过表达YkiS168A引起不能激活CycE表达(M),作为阳性对照,过表达CycE可以很强的激活(N)。(O—P)过表达YapS127A 引起的MMP1激活(O)同样能够被BskDN抑制(P)。(A,E,L)ptc-Gal4UAS-GFP/+.(B,G)ptc-Gal4UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-LacZ.(C,I)ptc-Gal4UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/UAS-BskDN.(D)ptc-Gal4UAS-GFP/+;pucE69/+.(F)ptc-Gal4UAS-GFP/+;pucE69/UAS-YkiS168A.(H)ptc-Gal4UAS-GFP/+;pucE69/UAS-YkiS168AUAS-BskDN.(J)ptc-Gal4UASGFP/+;UAS-YkiS168A/diap1-LacZ.(K)ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A UAS-Bsk DN/diap1-LacZ.(M)ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-YkiS168A/+.(N)ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-CycE/+.(O)ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-Yap S127 A/tub-Gal80ts.(P)ptc-Gal4 UAS-GFP/+;UAS-Yap S127 A UAS-Bsk DN/tub-Gal80ts.