研讨提醒Hedgehog旌旗灯号路径稳态调控新机制

北京年夜学性命迷信学院朱健课题组近期在Journal of Cell Biology颁发了题为“Competition between two phosphatases fine-tunesHedgehog signaling”的研讨论文。该项研讨发现了磷酸酶PP6的催化亚基PpV特异地调控Hedgehog (Hh) 旌旗灯号路径，阐释了PpV通过竞争联合磷酸酶PP2A调理亚基Widerborst (Wdb)介导Wdb卵白降解，而且作为Hh的间接感触器精细调理Hh稳态的作用机制。

多细胞生物个别由繁多受精卵发育成熟而来。在这个简单的发育过程中，基因的时空表白遭到精密和欠缺的调控。经典的Hh旌旗灯号路径退化上高度激进，在发育进程中的多个方面起着至关紧张的作用，包含细胞增殖、形式造成、细胞干性维持和成体组织稳态等，其失调会惹起重大的人类发育缺点和多种癌症。

Hh旌旗灯号路径的激活依赖于激活卵白Smoothened (Smo) 的磷酸化及其介导的细胞膜定位。卵白激酶PKA和CKI对Smo级联磷酸化以相应分歧浓度的Hh旌旗灯号，有选择地激活上游目标基因。朱健课题组的后期任务发现磷酸酶PP1和PP2A别离拮抗PKA和CKI的活性以维持Smo级联磷酸化的稳态。此中PP2A的B’/B56调理亚基Wdb特异地调控PP2A对Smo的活性。因为已有的试验证据标明PKA和CKI并不受Hh旌旗灯号间接调控，PP1和PP2A-Wdb是若何相应Hh旌旗灯号成了Hh旌旗灯号传导机制的一个紧张环节。

在本任务中，研讨团队起首发现PpV表白程度的下调无奈维持高程度Smo磷酸化介导的Hh旌旗灯号激活，这与wdb适度激活的表型极为类似。学试验证明了PpV作用于wdb的下游，PpV对Hh旌旗灯号路径的调控作用依赖于Wdb的活性。随后团队发当初PpV基因敲除渐变体中，Wdb的卵白程度显着上调。进一步生化试验证明PpV与Wdb间接联合并介导了后者的泛素化和随后在卵白酶体中的降解。值得注意的是，PpV对Wdb卵白稳态的调控并不依赖于PpV的磷酸酶活性，而是通过与PP2A催化亚基PP2Ac/Mts竞争联合Wdb从而惹起PP2A全酶解聚，从全酶中解聚的Wdb被卵白酶体辨认并降解。

因为Hh旌旗灯号通过转录后调控的方式下降了Wdb的卵白表白，是以PpV能够做为Hh的间接感触器来接驳Hh旌旗灯号和Wdb-PP2A的活性。PpV的免疫荧光染色显示其确切存在与Hh旌旗灯号梯度激活相吻合的表白图式：中低程度的Hh旌旗灯号激活并稳定PpV，极高程度的Hh旌旗灯号克制PpV。更值得注意的是，Hh旌旗灯号转录因子Ci/Gli的联合位点在PpV的调控序列中成簇存在，暗示PpV极有能够是Hh旌旗灯号的间接靶基因。此外，PpV的调控序列中也存在转录克制因子En/EN1的转录联合位点，而En则是相应极高程度Hh的间接靶基因之一。通过对PpV调控序列中顺式作用元件的功效阐发，团队充沛阐释了Ci/Gli与En/EN1协同作用造成PpV表白图示的起因。综上所述，PpV间接感触Hh旌旗灯号梯度，通过调控Wdb-PP2A的活性构成了包括多个负反应轮回的磷酸酶调控网络，极年夜地加强了Hh旌旗灯号路径稳态的调理才能。本任务欠缺了Hh旌旗灯号传导机制的症结环节，为深化懂得Hh旌旗灯号稳态的调控提供了紧张信息，对人类后天发育缺点和包含癌症在内的疾病预防和临床医治有紧张的意义。(100yiyao.com）