AKT 信号通路在果蝇卵巢边界细胞的迁移和粘连中作用的分子机制

本项目以果蝇卵巢的边界细胞为模型，综合运用遗传发育生物学、细胞生物学与生物化学等手段，研究AKT信号通路在EMT和细胞迁移中的作用机制。本项目前期工作发现AKT促进果蝇卵巢边界细胞（border cells）的迁移和EMT (上皮层至间充质细胞转换) 过程，并且AKT负调控细胞粘连分子E-cadherin的表达水平。基于此基础，我们将首先确定AKT负调控E-Cadherin的机制，确认AKT通过哪一些下游信号分子和新的底物(substrate)来介导E-Cadherin与EMT过程的调控。其次，我们将确定AKT在边界细胞迁移中的作用机制，并检测AKT的上游信号分子PI3K与PDK1在EMT或细胞迁移中的功能并它们与AKT的相互作用关系。AKT是治疗肿瘤的一个重要的药物靶点，我们的研究结果也将增加对AKT介导的EMT和肿瘤转移分子机制的了解，并对进一步寻求治疗方案提供线索。

在正常发育和肿瘤转移过程中迁移细胞的细胞命运是如何决定的是个很重要的生物学问题。我们发现在果蝇卵子发生中一簇边界细胞的迁移命运是由Akt信号参与调控的。在Akt突变克隆内迁移的边界细胞的数量有6个左右增加到10个以上，表明正常的Akt功能是抑制过多的边界细胞命运决定。另外，在InR(Akt的上游受体)或Tor的突变克隆内，边界细胞的数量都有类似的增加，表明InR-Akt-Tor这条经典的促进细胞增长(cell growth)/代谢的信号通路整体参与了负调控迁移细胞的命运决定。之前，已有大量报道由形态发生素(morphogen)的浓度梯度介导的JAK-STAT信号通路是主要正调控边界细胞命运决定的信号通路。我们发现在Akt突变克隆内STAT活性显著上调，而Akt或InR或 Tor的突变克隆内Socs36E(一个JAK-STAT的负调控因子)的蛋白水平明显下降。因此，我们结果表明InR-Akt-Tor 通路在前体细胞中的正常功能是通过促进Socs36E的蛋白水平而负调控JAK-STAT通路，从而来调控边界细胞的命运决定。有意思的是，以上结果提示我们调控细胞增长/代谢的InR-Akt-Tor信号通路在前体细胞中参与调控形态发生素激活的JAK-STAT梯度解释，因此将细胞增长/代谢与发育中形态发生素的浓度梯度解释(morphogen gradient interpretation)这两个过程偶联在一起。