3.3
Hedgehog 信号通路是一种保守的信号通路,在无脊椎动物和脊椎动物的胚胎发育及组织稳态过程中调控细胞生长。
不受限制的Hedgehog信号传导可导致多种人类发育异常和疾病,包括癌症。
在Hedgehog信号通路中有三个关键组分。
作为局部介质的脂质修饰型活性Hedgehog配体、作为Hedgehog配体受体的跨膜蛋白Patched,以及作为主要效应分子的转录调节因子Cubitus Interruptus(Ci)。
Ci 可以以两种不同形式存在:一种是完整的蛋白质形式,作为转录激活因子;另一种是被切割后的形式,称为 Ci75,可作为多种 Hedgehog 响应基因的转录抑制因子。
完整的Ci蛋白存在于一种与微管结合的多蛋白复合物中,该复合物包含Fused激酶和Costal-2(一种类似驱动蛋白的蛋白质)。
在没有 Hedgehog 配体的情况下,Patched 蛋白会持续抑制 Smoothened 蛋白的活性——后者是一种存在于细胞内囊泡上的跨膜蛋白。
这会引发Ci蛋白被三种激酶(PKA、GSK3和CK1)磷酸化,从而启动其后续在蛋白酶体中的加工过程,最终生成Ci75。
Ci75 随后转位至细胞核,并与共抑制因子结合,协助抑制对Hedgehog信号通路响应的基因的转录。
然而,当活性Hedgehog配体与Patched蛋白及一种称为iHog的共受体结合后,Smoothened蛋白被激活并转运至细胞膜。
随后,平滑蛋白(Smoothened)将多蛋白复合物的组分募集至细胞膜,并抑制 Cubitus Interruptus 蛋白的蛋白水解。
完整的Cubitus Interruptus随后转位至细胞核,并招募另一种共激活因子分子,从而诱导Hedgehog信号响应基因的表达。
Hedgehog 基因 (Hh) 首次被发现是因为它控制果蝇中杂乱的毛发状刚毛表型的生长,很像刺猬的刺。 Hh 在无脊椎动物和脊椎动物的器官发育和体内平衡的维持中起着至关重要的作用。 然而,虽然果蝇只有一种 Hh 蛋白,但哺乳动物却具有多种功能性 Hedgehog 蛋白 - Sonic (Shh)、…
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