Hedgehog信号途径的新研究

Hedgehog (Hh)信号途径被激活是通过配体Hh与跨膜蛋白Ptc进行结合，解除Ptc对于另一膜蛋白Smo（Smoothened）蛋白的抑制作用。Smo然后通过转录因子Cubitus interruptus来调控基因转录。目前还有许多研究模型表明Ptc和Smo可以直接作用，但Phil Beachy’s lab的最新工作表明Ptc作为一个跨膜转运分子不直接的作用于Smo。

    Phil Beachy的研究组先仔细的研究了现存的模型。在稳定异源多聚物受体模型中，Ptc和Smo是相互作用的，Hh与Ptc的结合解除了其对Smo的抑制，但Ptc和Smo复合物并未解离。那么多余的Ptc对Hh信号途径就会没有太大影响，因为这些多余的蛋白不与Smo形成复合物。但实际上并不是这样，多余的Ptc对Hh信号途径的影响却是十分显著的。这些都是模型的规则不吻合的。

    在解离异源多聚物受体模型中Ptc和Smo也相互作用，当Hh与Ptc结合后，会导致复合物解离，这样会释放出游离的Smo，但实际上在为受刺激的细胞中，却检测不到Ptc与Smo之间特别的相互作用。

    研究者深入的研究了Ptc:Smo之间的作用化学计量关系，他们的数据支持Ptc对Smo的激活作用是催化类型的。研究者发现Ptc可能通过影响Smo的稳定性而作用或者磷酸化调节是可能模式。Ptc与细菌中一个跨膜质子梯度转运蛋白（RND--resistance，nodulation and division）家族成员类似，都有一个12次跨膜的结构域，而且都要一个GXXXD模体，RND此模体的突变影响其功能，而Ptc此区域的突变能导致Gorlin’s综合症，此遗传病能导致基底细胞瘤。这些都表明这些跨膜蛋白可能具有类似的功能。

    这些结果对Hedgehog信号途径的研究有很大的推动作用。

　

相关文章及链接：

ORIGINAL RESEARCH PAPERS

Taipale, J. et al. Patched acts catalytically to suppress the activity of Smoothened. Nature 418, 892-897 (2002) | Article | PubMed |

　

FURTHER READING

Ingham, P. W. & McMahon, A. P. Hedgehog signaling in animal development: paradigms and principles. Genes Dev. 15, 3059-3087 (2001) | Article | PubMed |

　

WEB SITES

Phil Beachy’s laboratory | Encyclopedia of Life Sciences: Hedgehog signalling