Wnt 配體蛋白是一類富含胱氨酸的糖蛋白，在發育、組織動態平衡、許多疾病的發生，包括癌症都起到了關鍵的作用。
根據分子機制的不同，Wnt 信號傳導通路分為三種：Wnt/β-catenin 信號通路、Wnt/PCP信號通路以及 Wnt/Ca2+信號通路。
在哺乳動物中共有19種Wnt基因，其中部分基因包含選擇性剪接異構體[22，35，38]。在功能上，不同的Wnt配體蛋白是高度保守的，由於不同Wnt配體表達模式的不同，會造成不同的Wnt配體在各個器官或組織發揮各自獨特的作用[38]。在內質網合成Wnt蛋白的過程中，Wnt蛋白會被棕櫚醯轉移酶Porcupine棕櫚酸修飾 [41]，而在Wnt蛋白成熟的過程中，跨膜蛋白Wntless/Evi（Wls）和棕櫚醯化的Wnt蛋白結合，並幫助Wnt蛋白運輸到質膜[5，18，37，55]。
關於Wnt蛋白如何到達Wnt靶細胞存在兩種假說，見圖1，第一種，成熟的Wnt蛋白結合著Wls蛋白整合到分泌小泡或外泌體，位於分泌小泡或外泌體外側的Wnt蛋白和Wnt受體相互作用 [14，28，34，44]。第二種，Wnt蛋白的轉移是通過細胞間的FZD受體和跨膜E3 ligases Rnf43/Znrf3來介導的[11]。
圖1. Wnt蛋白分泌的模式 [38]
Wnt/β-catenin 信號通路
Wnt/β-catenin信號通路是依賴於β-catenin蛋白介導的一類Wnt信號通路，見圖2。
圖2. Wnt/β-catenin信號模式圖 [38]
Wnt/β-catenin信號通路由Wnt配體蛋白與七次跨膜蛋白FZD受體結合而啟動，當Wnt配體蛋白會與靶細胞膜上的Wnt信號受體FZD和共受體LRP5或LRP6形成的異源二聚體相互作用[50]，Dishevelled蛋白會被招募到細胞膜和FZD結合[7，25，29，52]，而通過被招募到細胞膜上的Dishevelled蛋白和Axin相互作用，Axin-GSK3蛋白複合物也被招募到細胞膜處[50]。GSK3[51]和Cdk14(PFTK1)-Cyclin Y有絲分裂激酶磷酸化LRP5/6受體胞內段[8]，隨後，LRP5/6受體胞內段會進一步被CK1g磷酸化[9，56]。Dishevelled蛋白與FZD的結合提供了一個平臺給予LRP5/6受體胞內段和Axin結合[38]。
胞質β-catenin是Wnt/β-catenin信號通路傳導所必須的，而β-catenin的穩定性受到降解複合體的調控，APC、CK1a/d、GSK3a/b、Axin和β-catenin構成了降解複合體[38]。在沒有Wnt配體到達靶細胞時，N端β-catenin先後被CK1、GSK3磷酸化[33]，而磷酸化的β-catenin會被β-TrCP蛋白誘導泛素化隨後被蛋白酶體降解[1，24]，而當FZD和LRP5/6受體因Wnt配體刺激下形成Wnt-FZD-LRP5/6複合體時，β-catenin在胞質內的累積，這一過程目前存在著兩種分子機制的假說：
第一種，降解複合體被重定位到細胞膜，而磷酸化的LRP受體可能直接抑制了GSK3的活性[49]，在降解複合體中的磷酸化的β-catenin泛素化過程受阻，使得降解複合體被磷酸化的β-catenin所飽和佔據，從而造成了新合成出的β-catenin在細胞質中的累積[2，32]。
第二種，Wnt-FZD-LRP複合體的形成動態調控了β-catenin的磷酸化[17]，且使Axin蛋白去磷酸化，引起Axin和LRP以及β-catenin脫離，因而抑制了β-catenin的磷酸化[23]。
當β-catenin沒有在胞質中累積時，TCF轉錄因子和Groucho蛋白結合轉錄抑制靶基因的表達 [6，42]。在胞質中大量累積了β-catenin後，β-catenin入核，Groucho/TLE轉錄抑制蛋白會被UBR5泛素化而失活[12]，而β-catenin會和TCF結合併使其轉變為一個轉錄激活蛋白，進而轉錄激活下遊的靶基因，雖然其它的一些非TCF轉錄因子也被暗示參與介導了Wnt/β-catenin信號，但在哺乳動物細胞和果蠅中TCF作為最終的effectors介導了所有Wnt/β-catenin信號靶基因的直接激活[38]。
Wnt/PCP 信號通路
Wnt/ PCP 信號通路是一類不依賴於β-catenin的Wnt信號通路，見圖3。
圖3. Wnt信號總覽模式圖
PCP即平面細胞極性 Planar cell polarity，Wnt/PCP信號通路起始於Wnt配體和受體FZD結合，激活的FZD激活Dishevelled蛋白和G蛋白三聚體，並形成Dishevelled複合體的組裝。而激活的Dishevelled激活小GTPases Rho和Rac。Rho 活化過程需要 Daam-1 參與，且Rho可同時激活 Rho-相關激酶 ROCK。Rac 活化則不依賴於 Daam-1，且可激活C-Jun N末端激酶 (JNK) ，因而調控了肌動蛋白細胞骨架和細胞粘附[15，20，46，47]。
Wnt/PCP 通路往往與細胞的極性，排列，遷移有關。毛髮的平面極性，果蠅小眼或耳蝸中感覺毛細胞的排列，以及匯聚延展過程中的細胞遷移，都與Wnt/PCP通路有關[39，46]。
Wnt/Ca2+信號通路
Wnt/Ca2+信號通路也是一類不依賴於β-catenin的Wnt信號通路，見圖3。Wnt蛋白和FZD受體結合後激活Disheveled，進一步通過G蛋白激活PLC，從而產生DAG和IP3，上調細胞內Ca2+。
另一方面，Disheveled的激活會活化cGMP特異的磷酸二酯酶PDE6，降低細胞內的cGMP，而使PKG失活，從而導致細胞內Ca2+濃度升高。Ca2+濃度升高會升高會激活下遊通路，可能調控細胞粘附，或是抑制經典Wnt信號通路，或是激活CaMKII並通過NF-AT轉錄因子轉錄下遊基因[10，30，36，47]。Wnt/Ca2+信號通路對細胞粘附及原腸形成中的細胞運動起著重要作用[15，26]。
Wnt/β-catenin 信號的負反饋調節機制
多種分子機制調節著Wnt/β-catenin信號的強度，見圖4，包括在Wnt/β-catenin信號通路的配體，受體，胞內和細胞核層面[50]。
圖4. Wnt/β-catenin信號負反饋調節模式圖 [50]
在配體層面，Tiki蛋白切割N端的Wnt配體來抑制Wnt/β-catenin信號[57]，而Notum蛋白去除Wnt配體蛋白的棕櫚酸修飾也可以同樣抑制Wnt/β-catenin信號[21，57]。而WIF或sFRPs蛋白可以通過直接和Wnt配體蛋白結合來阻止Wnt配體蛋白和受體複合物的結合[19，31，40，54]，以此來達到抑制Wnt/β-catenin信號的效果。
在Wnt/β-catenin信號受體層面，Dkk1通過和Wnt配體競爭結合LRP5/6來抑制Wnt/β-catenin信號[3，48]。而Rnf43和Znrf3是一類跨膜E3泛素化連接酶，參與了FZD受體的內吞和蛋白降解，從而降低了Wnt/β-catenin信號強度[16，27]。
在Wnt/β-catenin信號胞內層面，Axin蛋白的水平增加了降解複合物的形成，因而促進了β-catenin的降解，以形成對Wnt/β-catenin信號的負反饋[13]。NKD1也在胞內層面抑制Wnt/β-catenin信號，其可能的機制是結合併抑制Dishevelled蛋白[43]，而也有可能是NKD1直接和β-catenin蛋白相互作用並阻止其入核[53]。
最後在Wnt/β-catenin信號細胞核層面，神經系統中ICAT蛋白直接和β-catenin結合而抑制其在核內的活性，從而在具有時空性地抑制Wnt/β-catenin信號後向化的活性[45]。
Wnt/β-catenin信號通路與β-catenin有著密切的聯繫。
當缺少Wnt蛋白時，胞質β-catenin會被降解。β-catenin會被GSK3β和CK1激酶誘導磷酸化，磷酸化的β-catenin，Axin，APC和Disheveled會形成降解複合物，最終β-catenin被蛋白酶降解。
當細胞受到Wnt蛋白的刺激下，穩定化的β-catenin會進入細胞核，與轉錄因子TCF結合，激活下遊諸多Wnt/β-catenin信號的靶基因，如Cyclin D1的轉錄。
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