颜宁领导清华研究组最新发表Science文章:关键信号通路

【字体: 时间:2018年07月02日 来源:生物通

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  Hedgehog (Hh)信号途径是一种共价结合胆固醇的分泌性蛋白,在动物发育中起重要作用。果蝇的该基因突变导致幼虫体表出现许多刺突,形似刺猬,因而命名为Hedgehog。

  

生物通报道:Hedgehog (Hh)信号途径是一种共价结合胆固醇的分泌性蛋白,在动物发育中起重要作用。果蝇的该基因突变导致幼虫体表出现许多刺突,形似刺猬,因而命名为Hedgehog。

跨膜蛋白Patched(Ptch)在Hedgehog信号途径激活过程中扮演了重要角色,近日,清华大学生科院,清华大学-北京大学生命科学联合中心等处的研究人员发表了题为“Structural basis for the recognition of Sonic Hedgehog by human Patched1”的文章,报道了人体Ptch1受体,以及Ptch1受体与Sonic hedgehog (ShhN)N-末端结构域结合形成的复合物的cryo-EM结构,其分辨率分别为3.9Å和3.6Å。

这一研究成果公布在6月28日的Science杂志上,文章通讯作者为清华大学颜宁教授,第一作者为龚欣博士,钱洪武和曹萍萍。

Hedgehog信号途径被激活是通过配体Hh与跨膜蛋白Ptch进行结合,解除Ptch对于另一膜蛋白Smo(Smoothened)蛋白的抑制作用,然后Smo通过转录因子来调控基因转录。但是关于Ptch的结构和作用机制,科学家们依然尚不是很清楚。

在最新研究中,研究人员分析了人体Sonic hedgehog(Shh)信号通路中的Ptch蛋白,经典Shh信号通路是由Shh配体,2个跨膜蛋白受体和下游转录因子Gli蛋白组成。他们通过冷冻电镜分析Ptch1受体,以及Ptch1受体与Sonic hedgehog (ShhN)N-末端结构域结合形成的复合物,发现Ptch1包含两个相互作用的细胞外结构域:ECD1和ECD2,以及十二个跨膜片段TMs,TM2-6组成的甾醇感应结构域(SSD)。

同时,研究人员通过结构指导的突变分析,发现ShhN和Ptch1之间的相互作用是类固醇依赖性的。类固醇结合缺陷型Ptch1突变体的结构出现了明显的构象重排。

这些研究发现将有助于进一步分析Shh信号通路的关键作用机制,Ptch区域的突变能导致Gorlin's综合症,这种遗传病会引起基底细胞瘤,最新研究结果也有助于解析Ptch突变。

(生物通:万纹)

原文标题:

Structural basis for the recognition of Sonic Hedgehog by human Patched1

http://science.sciencemag.org/content/early/2018/06/27/science.aas8935







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