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Hedgehog(Hh)信号通路在进化上高度保守,Hh信号在胚胎发育和形态发生等过程中发挥了重要的作用;异常的Hh信号活性跟多种人类疾病相关,包括发育异常和多种肿瘤的发生。Hh信号通路比较独特,其接受和解读胞外配体信号的关键性分子为两个多次跨膜蛋白,即十二次跨膜的受体蛋白Patched(Ptc)和进行信号转导的七次跨膜蛋白Smoothened(Smo)。目前Hh信号通路领域的研究对Smo如何被激活,然后信号活性如何通过下游转录因子入核启动基因表达,知道得比较多,但是对Hh信号受体Ptc在翻译后水平的调节,以及这种调节的意义所知甚少。在这项研究工作中,鉴定出果蝇中泛素连接酶Smurf对Hh信号通路进行调控的机制,Smurf对Ptc进行泛素化修饰,从而调控Ptc蛋白的降解,进而调节了Hh信号通路的活性。更进一步的,在果蝇翅膀原基的体内实验中,发现Smurf对Ptc的泛素化依赖于激活型Smo的活性,激活型的Smo在体内促进了Smurf选择性的降解Hh-unbound Ptc,其主要的泛素化修饰位点为Ptc的K1261残基。这种调控机制对于Hh信号接受细胞如何解读Hh配体的信息,从而维持Hh信号的稳态十分重要。最后,本文的合作者证明了Smurf泛素连接酶对Ptc和Hh信号通路的调控在生化和生物学上具有相当的保守性。