IQGAP3通过破坏Axin1-CK1α相互作用促进Wnt信号传导：胃癌治疗新靶点的发现

本研究揭示了支架蛋白IQGAP3在Wnt/β-catenin信号通路中的关键作用。研究人员通过TurboID邻近标记技术发现IQGAP3与破坏复合物成员Axin1和CK1α相互作用，并证实其通过破坏Axin1-CK1α结合抑制β-catenin磷酸化，从而稳定β-catenin水平。值得注意的是，IQGAP3自身受Wnt信号调控，形成正反馈循环。该研究为靶向IQGAP3的癌症治疗策略提供了理论依据。

　　

在癌症研究领域，Wnt/β-catenin信号通路的异常激活是肿瘤发生发展的关键驱动因素。作为该通路的核心调控元件，β-catenin的稳定性受到"破坏复合物"（destruction complex）的精密调控，其中Axin1作为支架蛋白发挥着枢纽作用。然而，在多种上皮性癌症中高度上调的支架蛋白IQGAP3，其与Wnt信号通路的相互作用机制尚不明确，这成为制约靶向治疗开发的重要科学问题。

为揭示IQGAP3的分子机制，Muhammad Bakhait Rahmat团队在《Oncogene》发表了创新性研究成果。研究采用TurboID邻近标记技术绘制了IQGAP3的相互作用网络，结合免疫共沉淀、荧光漂白恢复(FRAP)和荧光显微镜等技术，系统分析了IQGAP3在Wnt信号传导中的作用。研究使用的细胞系包括HEK293T、HeLa Tet-On等工程细胞系，以及胃癌细胞系MKN28、NUGC3等。

IQGAP3与破坏复合物的相互作用

通过TurboID技术鉴定了IQGAP3在Wnt3a处理前后的邻近蛋白组，发现其与破坏复合物成员Axin1和CK1α存在特异性相互作用。免疫共沉淀实验证实，IQGAP3通过竞争性结合Axin1的CK1α/PP2A结合域，破坏Axin1-CK1α相互作用，从而抑制β-catenin的Ser45位点磷酸化。

IQGAP3的相分离特性

荧光显微镜观察显示EGFP-IQGAP3在Wnt3a刺激后形成动态的胞质凝聚体。FRAP分析显示这些凝聚体具有典型的液体特性（τ_1/2=30.87s），且可被1,6-己二醇破坏，证实IQGAP3具有液-液相分离(LLPS)能力。

结构域功能解析

通过构建系列缺失突变体发现：

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  卷曲螺旋(CC)结构域介导相分离（τ_1/2=7.82s）

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  IQ结构域负责核定位

  缺失任一结构域均会显著降低IQGAP3激活β-catenin的能力。

临床相关性验证

在胃癌细胞中，IQGAP3过表达增加β-catenin水平并促进增殖；而CRISPR敲除IQGAP3则降低β-catenin水平和Wnt靶基因(CCND1、MYC)表达。RNA-seq分析显示IQGAP3过表达激活Wnt、Hippo等多条致癌通路。

Wnt-IQGAP3正反馈环路

启动子分析发现IQGAP3启动子区存在两个功能性TCF4结合位点(-2815~-2808bp和-2810~-2803bp)。XAV939处理降低IQGAP3表达，证实其受Wnt信号直接调控。

这项研究首次阐明IQGAP3通过相分离特性调控破坏复合物组装的新机制，揭示了"Wnt-IQGAP3-β-catenin"正反馈环路在癌症中的重要作用。特别值得注意的是，IQGAP3与Axin1的竞争性结合提供了一种不依赖β-catenin突变的通路激活方式，这为解释部分β-catenin野生型肿瘤的Wnt通路异常激活提供了新视角。研究不仅深化了对支架蛋白调控信号通路的认识，更为开发靶向IQGAP3的癌症治疗策略奠定了理论基础。鉴于IQGAP3在多种癌症中的高表达特性，该发现具有广泛的潜在临床应用价值。