经典 Wnt 信号通路中,没有 Wnt 结合时,β-catenin 被由 GSK3β、Axin、APC 和 CK1 组成的破坏复合物隔离,导致 β-catenin 在丝氨酸/苏氨酸残基处磷酸化。磷酸化的 β-catenin 随后由多泛素化介导的蛋白酶体降解,Wnt 信号处于非活性状态。当 Wnt 与其受体复合物结合时,包括七跨膜受体 Fzd 和共受体 LRP5 或 LRP6,Wnt/β-catenin 启动。这种结合将 GSK3β 和 CK1 动员到细胞膜上,在那里它们磷酸化 LRP5/6 上的丝氨酸,促进信号形成以及 Dvl 和 Axin 的募集。 β-catenin 从破坏复合物中释放出来,在胞浆中聚集并转位到细胞核内与 TCF/LEF 结合,激活靶基因表达,Wnt 信号处于活化状态。
非经典 Wnt 信号通路包括 Wnt/PCP 和 Wnt/Ca2+ 信号通路。在 Wnt/PCP 信号通路中,非经典 Wnts 与 Fzd 和辅助受体 (如ROR2) 结合启动信号传导,Dvl 被募集到 Fzd 上,进而激活小 GTPases Rac1 和 RhoA,活化的 GTPases 诱导肌动蛋白细胞骨架发生变化,并激活 JNK 和 ROCK,调控下游信号。在 Wnt/Ca2+ 信号通路中,Wnts 与 Fzd 结合,介导 G 蛋白的活化,G 蛋白又激活 PLC。PLC 活化后,产生 IP3 和 DAG,使细胞内 Ca2+ 浓度升高;Wnt/Fzd 激活 cGMP 特异性 PDE6,使 cGMP 降低,PKG 失活,细胞内 Ca2+ 浓度升高;Ca2+ 激活 CaMKII、钙调磷酸酶或 PKC,进而激活各种转录因子。