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背景应激颗粒(Stress granules,SG)是细胞在应激条件下形成的细胞质聚集体,伴有整体翻译抑制作用。SG包含RNA结合蛋白,凋亡/生存相关的mRNA和翻译起始因子。SG的形成促进细胞存活,并参与许多人类病理机制。在哺乳动物中,有一个重要的信号通路称为“Hedgehog(Hh)信号通路”。它在胚胎发育过程中很重要,它的损伤或过度活化可能导致多种发育异常和肿瘤的发生发展。Hh配体结合到Ptch1进而激活Hh信号通路,最终将GliFL转换为GliA,并触发Hh靶基因的表达。Gli转录因子家族受SPOP和Sufu调控。SPOP与Gli2/3相互作用并促进Gli2/3经蛋白酶体途径降解,而Sufu保护Gli2/3免受降解进而负调节Hh途径。研究报道表明,SG通过招募特定的蛋白,例如Raptor,RACK1和TRAF2等来调节某些信号通路。这些蛋白被招募到SG中以调控应激反应和抑制细胞发生凋亡。以上信号通路和SG之间的相互作用驱使我们探究Hh信号通路和SG之间可能存在的功能互作。目的首次鉴定Hh信号通路蛋白SPOP和Sufu与应激颗粒在功能上存在关联,这将有助于我们了解Hh信号通路和SG共同作用的生理和病理意义。方法我们采用两种方法对SG组分及Hh信号通路分子进行分析筛选,并发现参与到两者的共调节因子。利用生物信息学分析——一种在线数据库查找这些共调节因子,随后我们将其转染到HeLa细胞中,通过免疫荧光实验检测其是否在SG中定位。此外利用化学诱导剂(AS、MG132、TG、Sorbitol、H2O2、DTT)或热激刺激He La细胞形成SG。通过免疫共沉淀和GST-Pull down实验研究SPOP及Sufu与SG组分的互作。我们还利用Triton提取法检测SPOP促进SG重要蛋白Caprin1的不溶性转变。利用NEBaseChanger在线软件设计SPOP和Sufu突变引物,采用定点突变方法构建相应的突变体。利用NEBaseChanger软件设计SPOP和Sufu不同长度截断的引物,并用PCR方法构建相应的截断片段。利用NEBaseChanger设计Sufu内部缺失引物,采用双重PCR方法构建相应缺失体。结果在生物信息学分析中,SG和Hh信号通路蛋白质组揭示了他们的共同组分包括PSMD2,TNPO1,CDC73,HDAC6,TUBA1C和VCP在内的六种蛋白质。通过体外IF筛选验证了结果——将Hh组分转染到HeLa细胞中,并检测它们在SG中的定位情况。IF实验确认了SPOP在压力处理后定位于SG中,而Sufu在压力处理后部分定位在SG中。然而,前列腺癌相关的SPOP突变体不能定位于SG中。SPOP和Sufu定位于SG中没有细胞特异性和压力特异性。更细致的观察结果表明,核内SPOP抑制SG而胞质SPOP通过与SG蛋白Caprin1相互作用而定位于SG。除了与Caprin1相互作用外,SPOP还介导Caprin1从可溶形式到不溶形式的转变。Sufu通过两种方式调节SG动态平衡。它要么抑制SG(在大多数情况下),要么可能通过与SG蛋白TTP相互作用而部分定位于SG。我们发现,Sufu氨基端片段(110-268)对于抑制SG很重要,然而,其羧基端片段(269-484)具有定位于SG的潜能并促进SG组装。这很可能是由于Sufu氨基端对其羧基端具有竞争抑制(dominant negative)作用,这就是为什么Sufu全长在绝大多数细胞中抑制SG。有趣的是,我们观察到Sufu与Gli2的相互作用对于SG抑制很重要,并且这种相互作用的缺失导致Sufu在SG中定位而不抑制SG。此外,Sufu对SG抑制机制取决于调控Gli2/3解离的IDR序列。IDR缺失的Sufu优先定位于SG中。我们认为,Sufu对SG抑制机制可能取决于自身的IDR序列和应激条件下Sufu蛋白的构象转变。结论总之,我们的研究提供了直接证据,表明SG首次受到Hh信号通路蛋白SPOP和Sufu的调控。SG和Hh通路的这种重要联系可能会开启一个新的研究点,以了解Hh和SG共同作用的生理和病理意义,并将有助于找到Hh信号通路相关疾病(如多种出生缺陷症和肿瘤)和SG相关疾病(如肌萎缩侧索硬化)新的病理机制。