Frizzled-7 receptor ectodomain expression in a colon cancer cell line induces morphological change and attenuates tumor growth

Frizzled (FZD) receptors have a conserved N-terminal extracellular cysteine-rich domain that interacts with Wnts and co-expression of the receptor ectodomain can antagonize FZD-mediated signalling. Using the ectodomain as an antagonist we have modulated endogenous FZD7 signalling in the moderately differentiated colon adenocarcinoma cell line, SK-CO-1. Unlike the parental cell line, which grows as tightly associated adherent cell clusters, the FZD7 ectodomain expressing cells display a spread out morphology and grow as a monolayer in tissue culture. This transition in morphology was associated with decreased levels of plasma membrane-associated E-cadherin and β-catenin, localized increased levels of vimentin and redistribution of α6 integrin to cellular processes in the FZD7 ectodomain expressing cells. The morphological and phenotype changes induced by FZD7 ectodomain expression in SK-CO-1 cells is thus consistent with the cells undergoing an epithelial-to-mesenchymal-like transition. Furthermore, initiation of tumor formation in a xenograft tumor growth assay was attenuated in the FZD7 ectodomain expressing cells. Our results indicate a pivotal role for endogenous FZD7 in morphology transitions that are associated with colon tumor initiation and progression.

Genetic analyses in a sample of individuals with high or low BMD shows association with multiple Wnt pathway genes

INTRODUCTION Although the high heritability of BMD variation has long been established, few genes have been conclusively shown to affect the variation of BMD in the general population. Extreme truncate selection has been proposed as a more powerful alternative to unselected cohort designs in quantitative trait association studies. We sought to test these theoretical predictions in studies of the bone densitometry measures BMD, BMC, and femoral neck area, by investigating their association with members of the Wnt pathway, some of which have previously been shown to be associated with BMD in much larger cohorts, in a moderate-sized extreme truncate selected cohort (absolute value BMD Z-scores = 1.5-4.0; n = 344). MATERIALS AND METHODS Ninety-six tag-single nucleotide polymorphism (SNPs) lying in 13 Wnt signaling pathway genes were selected to tag common genetic variation (minor allele frequency [MAF] > 5% with an r(2) > 0.8) within 5 kb of all exons of 13 Wnt signaling pathway genes. The genes studied included LRP1, LRP5, LRP6, Wnt3a, Wnt7b, Wnt10b, SFRP1, SFRP2, DKK1, DKK2, FZD7, WISP3, and SOST. Three hundred forty-four cases with either high or low BMD were genotyped by Illumina Goldengate microarray SNP genotyping methods. Association was tested either by Cochrane-Armitage test for dichotomous variables or by linear regression for quantitative traits. RESULTS Strong association was shown with LRP5, polymorphisms of which have previously been shown to influence total hip BMD (minimum p = 0.0006). In addition, polymorphisms of the Wnt antagonist, SFRP1, were significantly associated with BMD and BMC (minimum p = 0.00042). Previously reported associations of LRP1, LRP6, and SOST with BMD were confirmed. Two other Wnt pathway genes, Wnt3a and DKK2, also showed nominal association with BMD. CONCLUSIONS This study shows that polymorphisms of multiple members of the Wnt pathway are associated with BMD variation. Furthermore, this study shows in a practical trial that study designs involving extreme truncate selection and moderate sample sizes can robustly identify genes of relevant effect sizes involved in BMD variation in the general population. This has implications for the design of future genome-wide studies of quantitative bone phenotypes relevant to osteoporosis.

1.3 微米长波长InAs/GaAs 自组织量子点的分子束外延生长与激光器

Submitted by zhangdi (zhangdi@red.semi.ac.cn) on 2009-04-13T11:45:31Z

Identification and characterization of the transcriptional targets of the WNT/β-catenin signaling pathway in granulosa cells

Les Wnts représentent une famille de glycoprotéines de signalisation qui sont connues pour les nombreux rôles qu'ils jouent durant le développement embryonnaire et dans la cancerogénèse. Plusieurs Wnts, leurs récepteurs (Fzd) et d'autres composants des voies de signalisation des Wnt sont exprimés dans l’ovaire postnatal, et il a été démontré que l’expression de certains de ces gènes est régulée pendant le développement et l'ovulation/luteinization folliculaires. Toutefois, leurs rôles physiologiques dans l’ovaire demeurent mal définis. Pour étudier le rôle de WNT4 dans le développement folliculaire, nous avons entrepris d’identifier ses cibles transcriptionnels dans les cellules de la granulosa. Pour ce faire, nous avons employé la souris Catnbflox(ex3)/flox(ex3), chez laquelle une activation constitutive de la voie de Wnt/β-catenin a lieu suite à l’action de la recombinare Cre. Des cellules de la granulosa de ces souris ont été mises en culture et infectées avec un adenovirus pour causer la surexpression de WNT4 ou l’expression de Cre. L’ARN a alors été extrait de ces cellules et analysé par micro-puce. Les résultats ont démontré qu’une forte proportion des gènes induits par WNT4 étaient des gènes impliqués dans la réponse cellulaire au stress. Presque tous gènes induits par WNT4 ont également été induits par Cre, indiquant que WNT4 signale via la voie Wnt/β-catenin dans ces cellules. Nos résultats suggèrent donc que WNT4 favorise la survie des follicules par l’induction de gènes de réponse au stress dans les cellules de la granulosa, augmentant ainsi la résistance cellulaire à l'apoptose.

Régulation de la fonction ovarienne par la voie de signalisation des WNTs

Les WNTs sont des glycoprotéines sécrétées impliquées dans plusieurs processus tels que la spécification cellulaire, la prolifération, la différenciation, et beaucoup d’autres. Pour transmettre leur signal, les WNTs se lient aux récepteurs Frizzled (FZD) et au co-récepteur « Low-density-lipoprotein receptor Related Protein » (LRP) 6 ou 5, activant ainsi l’une des trois principales voies de signalisation: la voie de signalisation WNT/β-caténine (voie canonique), la voie « Planar Cell Polarity » (PCP) et la voie WNT/Ca2+ (voies non-canoniques). Des antagonistes de cette voie, les « Secreted Frizzled Related Protein » (SFRPs), peuvent aussi se lier aux WNTs pour empêcher leur liaison aux récepteurs FZDs. Bien que des rôles importants aient été associés à plusieurs composants de la voie des WNTs lors de la régulation de l’ovaire adulte, le fonctionnement exact de cette signalisation reste nébuleux. L’objectif global de cette thèse visait donc à mieux comprendre la voie de signalisation des WNTs au niveau de l’ovaire adulte de souris, par la caractérisation de deux autres composants de cette voie, FZD1 et SFRP4. La création et l’analyse de souris Fzd1 et Sfrp4 KO ont démontré que FZD1 est nécessaire pour la régulation des gènes associés à l’expansion du cumulus, dans le complexe ovocyte-cumulus (COC). Nous avons aussi constaté que SFRP4 avait un rôle à jouer lors de la régulation des gènes associés à l’expansion du cumulus mais cette fois, au niveau des cellules de la granulosa. Finalement, les résultats in vivo et in vitro de cette étude ont suggéré que la voie PCP, contrairement à la voie canonique, pourrait être modulée dans les cellules de la granulosa des souris Sfrp4 KO, possiblement grâce au signal induit par WNT4 et WNT5a. Ces données ont permis de créer un modèle hypothétique représentant la régulation de la signalisation ovarienne par les WNTs. Ce modèle servira de base pour l’élaboration de futurs projets de recherche visant à comprendre davantage la signalisation ovarienne et les possibles effets de sa dérégulation lors de processus pathologiques. Ces connaissances pourront ensuite être appliquées chez l’humain afin de traiter plusieurs maladies ou dérèglements ovariens.

SFRP4 regulation of Wnt7a signaling and cellular proliferation in the endometrium

In the endometrium, hormonal effects on epithelial cells are often elicited through stromal hormone receptors via unknown paracrine mechanisms. Several lines of evidence support the hypothesis that Wnts participate in stromal-epithelial cell communication and thus mediate hormone action. Characterization of specific Wnt signaling components in the endometrium was performed using cellular localization studies and evaluating hormone effects in a rat model. Wnt7a was expressed in the luminal epithelium, whereas the extracellular Wnt modulator, SFRP4, was localized to the endometrial stroma. SFRP4 expression is significantly decreased in endometrial carcinoma and aberrant Wnt7a signaling has been shown to cause uterine defects and contribute to the onset of disease. The specific Fzds and SFRPs that bind Wnt7a and the particular signal transduction pathway each Wnt7a-Fzd pair activates have not been identified. Additionally, the function of Wnt7a and SFRP4 in the endometrium has not been addressed. A survey of all Wnt signaling proteins expressed in the endometrium was conducted and Fzd5 and Fzd10 were identified as two receptors capable of transducing the Wnt7a signal. Biologically active recombinant Wnt7a and SFRP4 proteins were purified for quantitative biochemical studies. In Ishikawa cells, Wnt7a binding to Fzd5 activated β-catenin/canonical Wnt signaling and increased cellular proliferation. Wnt7a signaling mediated by Fzd10 induced a non-canonical/JNK-responsive pathway. SFRP4 suppressed Wnt7a action in both an autocrine and paracrine manner. Treatment with SFRP4 protein and overexpression of SFRP4 inhibited endometrial cancer cell growth and induced apoptosis in vitro. A split-eGFP complementation assay was developed to visually detect Wnt7a-Fzd interactions and subsequent pathway activation in cells. By employing a unique ELISA-based protein-protein binding technique, it was demonstrated that Wnt7a binds to SFRP4 and Fzd5 with equal nanomolar affinity. The development of these novel biological tools could lead to a better understanding of Wnt-protein interactions and the identification of new modulators of Wnt signaling. This study supports a mechanism by which the nature of the Wnt7a signal in the endometrium is dependent upon the Fzd repertoire of the cell and can be regulated by SFRP4. The potential tumor suppressor function of SFRP4 suggests it may serve as a therapeutic target for endometrial carcinoma. ^

CFD Modellierung einer partikelbelasteten Kühlmittelströmung im Sumpf und in der Kondensationskammer

Der Bericht beschreibt die Arbeiten zur CFD-Modellentwicklung zur Beschreibung des Fasertransportes in einer Wasserströmung, die im Unterauftrag der Hochschule Zittau/Görlitz erfolgten. Während die experimentellen Arbeiten zu dieser Thematik in Zittau durchgeführt wurden, lag der Schwerpunkt der theoretischen Arbeiten in Rossendorf. Im Arbeitspunkt EZ 1 des Projektantrages ist die Erweiterung der Einzeleffektuntersuchungen vorgesehen. Die entsprechenden Modellansätze zum Partikeltransport sind im Kapitel 3.1. beschrieben. Die Modellanpassung und Validierung ist in 3.2 und 3.3 dargestellt. Der Fasertransport in einer Wasserströmung wird durch Jet-Phänomene bestimmt. Untersuchungen dazu sind im EZ3.1 des Projektantrages: „3D-Phänomene infolge Blasenmitriss“ vorgesehen und die Modellansätze und der Vergleich zu Experimenten in den Kapiteln 4.1 bis 4.3 dargestellt. Des Weiteren wird der Einfluss auf den Ausgleich der Temperatur für den Fall untersucht, dass der Jet kälter als die Wasservorlage im Tank ist. Dieser Abschnitt entspricht damit der EZ3.2 des Antrages: „3D-Phänomene infolge Temperaturdifferenzen. Im Kapitel 4.4 wird auf die Strömungsvorgänge in der Zittauer Strömungswanne eingegangen und damit der Punkt EZ4 des Antrages: Integraluntersuchungen bearbeitet. Kapitel 5 beschreibt die Entwicklung eines Sieb-Modells, das die Faser-Kompaktierung berücksichtigt und auf der Darcy-Gleichung basiert. Die Modellparameter werden an Experimenten in Zittau justiert. Diese Experimente wurden für verschiedene Materialien durchgeführt und mit deren Hilfe ein Koeffizientenkatalog erstellt. Das Modell wurde in den CFD-Code CFX implementiert und anhand einiger Anwendungsbeispiele demonstriert.

Analysis of the Expression Pattern of Wnt Receptor Frizzled 3

Wnt signaling plays a vital role in many developmental processes. Wnt signaling has been implicated in neural crest induction and cell differentiation among other functions. In mice Wnts comprise a family of nineteen glycoproteins that bind to Frizzled (Fzd) receptors and LRP5/6 co-receptors. This activates beta-catenin, which translocates into the nucleus and acts as a transcription factor, resulting in differential gene expression. Specifically, Fzd 3 enhances Wnt 1 signaling. Wnt 1 and Fzd 3 are involved in neural crest induction and in neural crest-derived melanocyte development. We analyzed the expression pattern ofFzd 3 and the LRP 5/6 by in situ hybridization inmouse embryos. Our data suggests a role for these genes in neural crest induction and in melanocyte differentiation in the murine system. Results show Fzd 3 expression in the anterior part of the neural tube and in the hindbrain, while LRP 5 is expressed in the anterior part of the neural tube, in the hindbrain, and in the eye. We conclude that Fzd 3 and LRP 5 are expressed in the neural crest. In addition, Fzd 3 might act as the receptor while LRP 5 might act as the co-receptor for Wntl signaling in the murine system.