Białko sonic hedgehog

Aby zapoznać się z postacią z gry wideo, od której nazwano białko, zobacz Sonic the Hedgehog (postać) .

SZH
Dostępne konstrukcje WPB Wyszukiwanie ortologów: Lista kodów identyfikacyjnych PDB
Identyfikatory
	, HHG1, HLP3, HPE3, MCOPCB5, SMMCI, TPT, TPTPS, sonic hedgehog, Sonic hedgehog, ShhNC, soniczna cząsteczka sygnalizacyjna hedgehog
Identyfikatory zewnętrzne
Lokalizacja genu ( człowiek ) Chr. Zespół Początek Koniec
Lokalizacja genu ( mysz ) Chr. Zespół Początek Koniec
Wzór ekspresji RNA Błagam Człowiek Mysz (ortolog) BioGPS
Ontologia genów Funkcja molekularna Komponent komórkowy Proces biologiczny Źródła: Amigo / QuickGO
Ortologi Gatunek Człowiek Mysz Entrez Ensembl UniProt RefSeq (mRNA) RefSeq (białko) Lokalizacja (UCSC) PubMed search
Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka Wyświetl/edytuj mysz

Białko Sonic hedgehog (SHH) jest kodowane przez gen SHH . Białko zostało nazwane na cześć postaci Sonic the Hedgehog .

Ta cząsteczka sygnałowa jest kluczowa w regulacji morfogenezy embrionalnej u wszystkich zwierząt. SHH kontroluje organogenezę i organizację ośrodkowego układu nerwowego, kończyn, palców i wielu innych części ciała. Sonic hedgehog to morfogen , który kształtuje rozwijający się zarodek za pomocą gradientu stężeń charakteryzującego model francuskiej flagi . Ten model ma nierównomierny rozkład cząsteczek SHH, który reguluje różne losy komórek w zależności od stężenia. Mutacje w tym genie mogą powodować holoprosencefalię , niepowodzenie podziału w półkulach mózgowych, jak wykazano w eksperymencie z użyciem myszy z nokautem SHH, u których linia środkowa przodomózgowia nie rozwinęła się, a zamiast tego powstał tylko pojedynczy połączony pęcherzyk kresomózgowia.

Sonic hedgehog nadal odgrywa rolę w różnicowaniu, proliferacji i utrzymaniu dorosłych tkanek. Nieprawidłowa aktywacja sygnalizacji SHH w tkankach dorosłych jest związana z różnymi typami nowotworów , w tym raka piersi , skóry , mózgu , wątroby , pęcherzyka żółciowego i wielu innych.

Odkrycie i nazewnictwo

Gen hedgehog ( hh ) został po raz pierwszy zidentyfikowany u muszki owocowej Drosophila melanogaster na klasycznych heidelberskich ekranach Christiane Nüsslein-Volhard i Erica Wieschaus , opublikowanych w 1980 roku. Ekrany te , które doprowadziły naukowców do zdobycia Nagrody Nobla w 1995 roku wraz z genetyk rozwojowy Edward B. Lewis zidentyfikował geny, które kontrolują wzór segmentacji zarodków Drosophila . Utrata funkcji hh mutanta fenotyp powoduje, że zarodki są pokryte ząbkami, czyli małymi spiczastymi wypustkami przypominającymi kolce jeża . Badania mające na celu znalezienie jeża u kręgowców przeprowadzone przez Philipa Inghama , Andrew P. McMahona i Clifforda Tabina ujawniły trzy homologiczne geny .

Dwa z tych genów, jeż pustynny i jeż indyjski , zostały nazwane na cześć gatunków jeży, podczas gdy jeż dźwiękowy został nazwany na cześć postaci z gry wideo Sonic the Hedgehog . Gen został nazwany przez Roberta Riddle'a, doktora habilitowanego w Tabin Lab , po tym jak jego żona Betsy Wilder wróciła do domu z magazynem zawierającym reklamę gry Sonic the Hedgehog . U danio pręgowanego dwa z trzech genów hh kręgowców są zduplikowane: SHH a i SHH b (wcześniej opisywany jako jeż tiggywinkle , nazwany na cześć pani Tiggy-Winkle , postaci z książek dla dzieci Beatrix Potter ) oraz ihha i ihhb (wcześniej opisywany jako jeż echidna , nazwany na cześć kolczastego mrówkojady , a nie postaci Knuckles the Echidna w serii Sonic ).

Funkcjonować

Spośród homologów hh stwierdzono, że SHH odgrywa najbardziej krytyczną rolę w rozwoju, działając jako morfogen zaangażowany w kształtowanie wielu układów - w tym przedniego płata przysadki mózgowej, paliusza mózgu , rdzenia kręgowego , płuc , zębów i wzgórza przez strefę limitans intrathalamica . U kręgowców rozwój kończyn i palców jest zależny od wydzielania sonic hedgehog przez strefa aktywności polaryzacyjnej , zlokalizowana na tylnej stronie zawiązka kończyny embrionalnej . Mutacje w ludzkim genie sonic hedgehog SHH powodują holoprosencefalię typu 3 HPE3 w wyniku utraty brzusznej linii środkowej. Szlak transkrypcji sonic hedgehog został również powiązany z powstawaniem określonych rodzajów guzów nowotworowych, w tym embrionalnego móżdżku i rdzeniaka , a także progresją raka prostaty nowotwory. Aby SHH ulegał ekspresji w rozwijających się kończynach zarodka, morfogen zwany czynnikami wzrostu fibroblastów musi być wydzielany z wierzchołkowego grzbietu ektodermalnego .

Wykazano również, że Sonic hedgehog działa jako wskazówka prowadząca aksonalnie . Wykazano, że SHH przyciąga aksony spoidłowe w brzusznej linii środkowej rozwijającego się rdzenia kręgowego. W szczególności SHH przyciąga komórek zwojowych siatkówki (RGC) przy niskich stężeniach i odpycha je przy wyższych stężeniach. Wykazano, że brak (brak ekspresji) SHH kontroluje wzrost powstających kończyn tylnych u waleni ( wielorybów i delfinów ).

Gen SHH należy do rodziny genów hedgehog z pięcioma odmianami zmian sekwencji DNA lub wariantami składania. SHH znajduje się na chromosomie siódmym i inicjuje produkcję białka Sonic Hedgehog. Białko to wysyła sygnały krótko- i dalekiego zasięgu do tkanek embrionalnych w celu regulacji rozwoju. Jeśli SH gen jest zmutowany lub nieobecny, białko Sonic Hedgehog nie może prawidłowo wykonywać swojej pracy. Sonic hedgehog przyczynia się do wzrostu komórek, specyfikacji i tworzenia komórek, strukturyzacji i organizacji planu ciała. Białko to działa jako niezbędna morfogeniczna cząsteczka sygnałowa i odgrywa ważną rolę w tworzeniu wielu różnych struktur w rozwijających się zarodkach. Gen SHH wpływa na kilka głównych układów narządów, takich jak układ nerwowy, układ sercowo-naczyniowy, układ oddechowy i układ mięśniowo-szkieletowy. Mutacje w SHH gen może powodować wady rozwojowe elementów tych układów, co może skutkować poważnymi problemami w rozwijającym się zarodku. Mózg i oczy, na przykład, mogą być znacząco dotknięte mutacjami w tym genie i powodować zaburzenia, takie jak mikroftalmia i holoprosencefalia . Mikroftalmia to stan, który wpływa na oczy, co skutkuje małymi, słabo rozwiniętymi tkankami w jednym lub obu oczach. Może to prowadzić do problemów, od coloboma przez pojedyncze małe oko do całkowitego braku oczu. Holoprosencefalia jest stanem najczęściej spowodowanym mutacją SHH gen, który powoduje nieprawidłową separację lewej i prawej półkuli mózgowej oraz dysmorfię twarzy. Wiele systemów i struktur w dużym stopniu polega na prawidłowej ekspresji genu SHH i późniejszego białka sonic hedgehog, dzięki czemu wyróżnia się jako gen niezbędny do rozwoju.

Modelowanie ośrodkowego układu nerwowego

Cząsteczka sygnalizacyjna Sonic hedgehog (SHH) przyjmuje różne role w kształtowaniu ośrodkowego układu nerwowego (OUN) podczas rozwoju kręgowców . Jedną z najbardziej scharakteryzowanych funkcji SHH jest jej rola w indukcji płytki podłogowej i różnych typów komórek brzusznych w obrębie cewy nerwowej . Notochord z mezodermy osiowej — wytwarza SHH, który przemieszcza się pozakomórkowo do brzusznego obszaru cewy nerwowej i instruuje te komórki, aby utworzyły płytkę podłogową. Inny pogląd na indukcję płyty podłogowej stawia hipotezę, że niektóre komórki prekursorowe znajdujące się w strunie grzbietowej są wstawiane do płytki nerwowej przed jej utworzeniem, co później prowadzi do powstania płytki podłogowej.

cewa nerwowa jest początkowym fundamentem OUN kręgowców , a płyta podłogowa jest wyspecjalizowaną strukturą, zlokalizowaną w brzusznym punkcie środkowym cewy nerwowej. Dowody potwierdzające, że struna grzbietowa jest ośrodkiem sygnalizacji, pochodzą z badań, w których druga struna grzbietowa jest wszczepiana w pobliżu cewy nerwowej in vivo, co prowadzi do powstania ektopowej płytki podłogowej w cewie nerwowej.

• 

  Gradienty SHH i BMP w cewie nerwowej kręgowców

• 

  Ektopowe tworzenie płyt podłogowych

• 

  Brzuszne domeny nerwowe w cewie nerwowej

Sonic hedgehog to wydzielane białko , które pośredniczy w aktywnościach sygnalizacyjnych struny grzbietowej i płytki podłogowej. Badania obejmujące ektopową ekspresję SHH in vitro i in vivo prowadzą do indukcji płytki podłogowej i różnicowania neuronu ruchowego i interneuronów brzusznych . Z drugiej strony mutanty myszy dla SHH nie mają cech brzusznego rdzenia kręgowego. Blokowanie sygnalizacji SHH in vitro za pomocą przeciwciał przeciwko niemu wykazuje podobne fenotypy. SHH wywiera swoje działanie w sposób zależny od stężenia, tak że wysokie stężenie SHH skutkuje miejscowym zahamowaniem proliferacji komórkowej . To hamowanie powoduje, że płytka podłogowa staje się cienka w porównaniu z bocznymi obszarami cewy nerwowej . Niższe stężenie SHH powoduje proliferację komórkową i indukcję różnych typów brzusznych komórek nerwowych. Po ustaleniu płytki podłogowej komórki znajdujące się w tym regionie będą następnie same wyrażać SHH, generując gradient stężeń w cewie nerwowej.

Chociaż nie ma bezpośrednich dowodów na gradient SHH , istnieją pośrednie dowody poprzez wizualizację ekspresji genu Patched ( Ptc ) , który koduje domenę wiążącą ligand receptora SHH w cewie nerwowej brzusznej. Badania in vitro pokazują, że przyrostowe dwu- i trzykrotne zmiany stężenia SHH prowadzą do powstania neuronu ruchowego i różnych podtypów międzyneuronalnych, które można znaleźć w brzusznym rdzeniu kręgowym. Te przyrostowe zmiany in vitro odpowiadają odległości domen z tkanki sygnalizacyjnej (struny grzbietowej i płytki podłogowej), która następnie różnicuje się na różne podtypy neuronów, jak to ma miejsce in vitro . Sugeruje się, że stopniowa sygnalizacja SHH odbywa się za pośrednictwem rodziny białek Gli , które są homologami kręgowców czynnika transkrypcyjnego zawierającego palec cynkowy Drosophila Cubitus interruptus ( Ci ). Ci jest kluczowym mediatorem sygnalizacji hedgehog ( Hh ) u Drosophila . U kręgowców obecne są trzy różne białka Gli, a mianowicie. Gli1 , Gli2 i Gli3 , które są wyrażane w cewie nerwowej. Mysie mutanty dla Gli1 wykazują normalny rozwój rdzenia kręgowego, co sugeruje, że jest on zbędny do pośredniczenia w aktywności SHH. Jednak myszy z mutacją Gli2 wykazują nieprawidłowości w brzusznym rdzeniu kręgowym, z poważnymi defektami w płytce podłogowej i najbardziej brzusznych interneuronach (V3). Gli3 antagonizuje funkcję SHH w sposób zależny od dawki , promując podtypy neuronów grzbietowych. Fenotypy zmutowanego SHH można uratować w podwójnym mutancie SHH / Gli3 . Białka Gli mają C-końcową domenę aktywacyjną i N-końcową domenę represyjną.

Sugeruje się, że SHH promuje funkcję aktywacji Gli2 i hamuje represyjną aktywność Gli3. Wydaje się również, że SHH promuje funkcję aktywacji Gli3, ale ta aktywność nie jest wystarczająco silna. Stopniowe stężenie SHH powoduje stopniową aktywność Gli 2 i Gli3, które promują brzuszne i grzbietowe podtypy neuronalne w brzusznym rdzeniu kręgowym. Dowody z mutantów Gli3 i SHH / Gli3 pokazują, że SHH przede wszystkim reguluje przestrzenne ograniczenie progenitorowych , a nie jest indukcyjny, ponieważ mutanty SHH / Gli3 wykazują mieszanie typów komórek.

SHH indukuje również inne białka, z którymi oddziałuje, a te interakcje mogą wpływać na wrażliwość komórki na SHH. Białko oddziałujące z Hedgehog ( HHIP ) jest indukowane przez SHH, co z kolei osłabia jego aktywność sygnalizacyjną. Witronektyna jest kolejnym białkiem indukowanym przez SHH; działa jako obowiązkowy kofaktor sygnalizacji SHH w cewie nerwowej.

Istnieje pięć różnych domen progenitorowych w cewie nerwowej brzusznej: interneurony V3 , neurony ruchowe (MN), interneurony V2 , V1 i V0 (w kolejności od brzusznej do grzbietowej). Te różne domeny progenitorowe są ustalane przez „komunikację” między różnymi klasami czynników transkrypcyjnych homeobox . (Patrz Nerw trójdzielny .) Te czynniki transkrypcyjne reagować na stężenie gradientu SHH. W zależności od charakteru ich interakcji z SHH, są oni podzieleni na dwie grupy – klasę I i klasę II – i składają się z członków rodzin Pax , Nkx , Dbx i Irx . Białka klasy I są represjonowane przy różnych progach SHH wyznaczających brzuszne granice domen progenitorowych , podczas gdy białka klasy II są aktywowane przy różnych progach SHH wyznaczających grzbietową granicę domen. Selektywne represje krzyżowe interakcje między białkami klasy I i klasy II dają początek pięciu kardynalnym podtypom neuronów brzusznych.

Należy zauważyć, że SHH nie jest jedyną cząsteczką sygnałową wywierającą wpływ na rozwijającą się cewę nerwową. Aktywnych jest wiele innych cząsteczek, szlaków i mechanizmów (np. RA , FGF , BMP ) i możliwe są złożone interakcje między SHH i innymi cząsteczkami. Sugeruje się, że BMP odgrywają kluczową rolę w określaniu wrażliwości komórek nerwowych na sygnalizację SHH. Dowody potwierdzające to pochodzą z badań z użyciem inhibitorów BMP, które określają los komórki płytki nerwowej dla danego stężenia SHH. Z drugiej strony mutacja w antagonistach BMP (np. noggin ) powoduje poważne defekty w najbardziej brzusznej części rdzenia kręgowego, po czym następuje ektopowa ekspresja BMP w brzusznej cewie nerwowej. Interakcje SHH z Fgf i RA nie zostały jeszcze szczegółowo zbadane na poziomie molekularnym.

Aktywność morfogenetyczna

Zależna od stężenia i czasu, determinująca los komórek aktywność SHH w cewie nerwowej brzusznej czyni go doskonałym przykładem morfogenu . U kręgowców sygnalizacja SHH w brzusznej części cewy nerwowej jest najbardziej odpowiedzialna za indukcję płytki podłogowej i neuronów ruchowych . SHH emanuje ze struny grzbietowej i brzusznej płytki podłogowej rozwijającej się cewy nerwowej, tworząc gradient stężeń , który obejmuje oś grzbietowo-brzuszną i jest antagonizowany przez odwrotny Wnt gradient, który określa grzbietowy rdzeń kręgowy. Wyższe stężenia ligandu SHH znajdują się w najbardziej brzusznych częściach cewy nerwowej i struny grzbietowej, podczas gdy niższe stężenia w bardziej grzbietowych obszarach cewy nerwowej. Gradient stężenia SHH został zwizualizowany w cewie nerwowej myszy poddanych inżynierii genetycznej do ekspresji białka fuzyjnego SHH::GFP, aby pokazać ten stopniowany rozkład SHH w czasie modelowania cewy nerwowej brzusznej.

Uważa się, że gradient SHH działa w celu wywołania wielu różnych losów komórek poprzez mechanizm zależny od stężenia i czasu, który indukuje różne czynniki transkrypcyjne w brzusznych komórkach progenitorowych . Każda z brzusznych domen progenitorowych wyraża wysoce zindywidualizowaną kombinację czynników transkrypcyjnych - Nkx2.2, Olig2, Nkx6.1, Nkx6.2, Dbx1, Dbx2, Irx3, Pax6 i Pax7 - która jest regulowana przez gradient SHH. Te czynniki transkrypcyjne są indukowane sekwencyjnie wzdłuż gradientu stężenia SHH w odniesieniu do ilości i czasu ekspozycji na ligand SHH. Ponieważ każda populacja komórek progenitorowych reaguje na różne poziomy białka SHH, zaczynają one wyrażać unikalną kombinację czynników transkrypcyjnych, która prowadzi do różnicowania losu komórek nerwowych. Ta zróżnicowana ekspresja genów indukowana przez SHH tworzy ostre granice między odrębnymi domenami ekspresji czynnika transkrypcyjnego, który ostatecznie kształtuje cewę nerwową brzuszną.

Przestrzenny i czasowy aspekt postępującej indukcji genów i losów komórek w cewie nerwowej brzusznej ilustrują domeny ekspresyjne dwóch najlepiej scharakteryzowanych czynników transkrypcyjnych, Olig2 i Nkx2.2. Na wczesnym etapie rozwoju komórki w środkowej linii brzusznej były narażone na niskie stężenie SHH tylko przez stosunkowo krótki czas i wyrażały czynnik transkrypcyjny Olig2. Ekspresja Olig2 gwałtownie rozszerza się w kierunku grzbietowym, jednocześnie z ciągłym grzbietowym przedłużeniem gradientu SHH w czasie. Jednakże, gdy front morfogenetyczny ligandu SHH porusza się i zaczyna rosnąć w większym stężeniu, komórki wystawione na wyższe poziomy liganda odpowiadają wyłączeniem Olig2 i włączeniem Nkx2.2, tworząc ostrą granicę między komórkami wyrażającymi czynnik transkrypcyjny Nkx2.2 brzuszny do komórek wyrażających Olig2. W ten sposób uważa się, że każda z domen sześciu populacji komórek progenitorowych jest sukcesywnie modelowana w cewie nerwowej przez gradient stężenia SHH. Wzajemne hamowanie między parami czynników transkrypcyjnych wyrażanych w sąsiednich domenach przyczynia się do rozwoju ostrych granic; jednak w niektórych przypadkach stwierdzono związek hamujący nawet między parami czynników transkrypcyjnych z bardziej odległych domen. W szczególności, NKX2-2 wyrażany w domenie V3 hamuje IRX3 wyrażany w domenach V2 i więcej domenach grzbietowych, chociaż V3 i V2 są oddzielone dodatkową domeną określaną jako MN.

Ekspresja SHH w strefie ektodermalnej czołowo-nosowej (FEZ), która jest ośrodkiem sygnalizacyjnym odpowiedzialnym za wzorzysty rozwój górnej szczęki, reguluje rozwój twarzoczaszki za pośrednictwem rodziny miR-199 w FEZ. W szczególności sygnały zależne od SHH z mózgu regulują geny z rodziny miR-199 z obniżeniem poziomu genów miR-199, zwiększając ekspresję SHH i skutkując szerszymi twarzami, podczas gdy regulacja w górę genów miR-199 zmniejsza ekspresję SHH, co skutkuje wąskimi twarzami.

Rozwój zębów

SHH odgrywa bardzo ważną rolę w organogenezie i, co najważniejsze, w rozwoju twarzoczaszki. Ponieważ SHH jest cząsteczką sygnalizacyjną, działa głównie poprzez dyfuzję wzdłuż gradientu stężeń, wpływając na komórki na różne sposoby. We wczesnym rozwoju zęba SHH jest uwalniany z głównego węzła szkliwa — centrum sygnalizacyjnego — w celu dostarczenia informacji o położeniu zarówno w bocznym, jak i planarnym schemacie sygnalizacyjnym w rozwoju zęba i regulacji wzrostu guzków zęba. SHH w szczególności jest potrzebny do wzrostu nabłonkowych pętli szyjnych, gdzie nabłonek zewnętrzny i wewnętrzny łączą się i tworzą rezerwuar dla zębowych komórek macierzystych. Po apoptozie pierwotnych sęków szkliwa powstają wtórne sęki szkliwa. Węzły szkliwa wtórnego wydzielają SHH w połączeniu z innymi cząsteczkami sygnałowymi, aby pogrubić ektodermę jamy ustnej i rozpocząć modelowanie złożonych kształtów korony zęba podczas różnicowania i mineralizacji. W modelu genu nokautowego brak SHH wskazuje na holoprosencefalia . Jednak SHH aktywuje dalsze cząsteczki Gli2 i Gli3. Zmutowane zarodki Gli2 i Gli3 mają nieprawidłowy rozwój siekaczy, które są zatrzymane we wczesnym rozwoju zębów, a także małych zębów trzonowych.

Rozwój płuc

Chociaż SHH jest najczęściej kojarzony z rozwojem palców mózgu i kończyn, jest również ważny w rozwoju płuc. Badania z użyciem qPCR i nokautów wykazały, że SHH przyczynia się do embrionalnego rozwoju płuc. Rozgałęzienia płuc ssaków występują w nabłonku rozwijających się oskrzeli i płuc. SHH wyrażany w endodermie jelita przedniego (najbardziej wewnętrzny z trzech listków zarodkowych) w dystalnym nabłonku, gdzie rozwijają się płuca embrionalne. Sugeruje to, że SHH jest częściowo odpowiedzialna za rozgałęzienia płuc. Dalsze dowody na rolę SHH w rozgałęzianiu płuc zaobserwowano w przypadku qPCR. Ekspresja SHH występuje w rozwijających się płucach około 11 dnia embrionalnego i jest silnie wyrażana w pąkach płuc płodu, ale niska w rozwijających się oskrzelach. U myszy z niedoborem SHH może rozwinąć się przetoka tchawiczo-przełykowa (nieprawidłowe połączenie przełyku i tchawicy). Dodatkowo, model myszy z podwójnym (SHH-/-) knockoutem wykazywał słaby rozwój płuc. Płuca z podwójnym nokautem SHH nie uległy lobacji i rozgałęzieniu (tj. nieprawidłowe płuca rozwinęły tylko jedno rozgałęzienie, w porównaniu z fenotypem o szerokim rozgałęzieniu typu dzikiego).

Potencjalna funkcja regeneracyjna

Sonic hedgehog może odgrywać rolę w regeneracji komórek rzęsatych ssaków . Modulując białka siatkówczaka w ślimaku szczura, sonic hedgehog umożliwia podział i różnicowanie dojrzałych komórek rzęsatych , które normalnie nie mogą powrócić do stanu proliferacyjnego. Białka siatkówczaka hamują wzrost komórek, uniemożliwiając komórkom powrót do cyklu komórkowego , zapobiegając w ten sposób namnażaniu się. Wydaje się, że hamowanie aktywności Rb umożliwia podział komórek. Dlatego soniczny jeż – zidentyfikowany jako ważny regulator Rb – może również okazać się ważną cechą w odbudowie komórek rzęsatych po uszkodzeniu.

SHH jest ważny dla regulacji adipogenezy skórnej przez komórki wzmacniające tranzyt mieszków włosowych (HF-TAC). W szczególności SHH indukuje angiogenezę skórną, działając bezpośrednio na prekursory adipocytów i promując ich proliferację poprzez ekspresję genu receptora γ aktywowanego przez proliferatory peroksysomów (Pparg).

Przetwarzanie

SHH przechodzi szereg etapów przetwarzania, zanim zostanie wydzielony z komórki. Nowo zsyntetyzowany SHH waży 45 kDa i jest określany jako preprobiałko. Jako wydzielane białko zawiera krótką sekwencję sygnałową na swoim N-końcu, która jest rozpoznawana przez cząsteczkę rozpoznającą sygnał podczas translokacji do retikulum endoplazmatycznego (ER), pierwszego etapu wydzielania białka . Po zakończeniu translokacji sekwencja sygnałowa jest usuwana przez peptydazę sygnałową w SOR. Tam SHH podlega automatycznemu przetwarzaniu w celu wygenerowania N-końcowej domeny sygnalizacyjnej 20 kDa (SHH-N) i domeny C-końcowej 25 kDa bez znanej roli sygnalizacyjnej. Rozszczepienie jest katalizowane przez proteazę w domenie C-końcowej. Podczas reakcji cholesterolu jest dodawana do C-końca SHH-N. Zatem domena C-końcowa działa jako inteina i transferaza cholesterolowa. Inne ugrupowanie hydrofobowe , palmitynian , jest dodawane do alfa-aminy N-końcowej cysteiny z SHH-N. Ta modyfikacja jest wymagana do wydajnej sygnalizacji, co skutkuje 30-krotnym wzrostem mocy w porównaniu z postacią niepalmitylowaną i jest przeprowadzana przez członka związanej z błoną rodziny O-acylotransferazy białkowo - cysteinowej N-palmitoilotransferazy HHAT .

Robotnikinin

Potencjalny inhibitor szlaku sygnalizacyjnego Hedgehog został znaleziony i nazwany „Robotnikinin” - na cześć nemezis Sonic the Hedgehog, dr Ivo „Eggman” Robotnik .

Dawne kontrowersje wokół nazwy

Gen został powiązany ze stanem znanym jako holoprosencefalia , który może skutkować poważnymi wadami mózgu, czaszki i twarzy, co powoduje, że kilku klinicystów i naukowców krytykuje tę nazwę, twierdząc, że brzmi zbyt niepoważnie. Zauważono, że wzmianka o mutacji w sonicznym jeżu gen może nie zostać dobrze przyjęty w dyskusji na temat poważnego zaburzenia z pacjentem lub jego rodziną. Ta kontrowersja w dużej mierze ucichła, a nazwa jest obecnie ogólnie postrzegana jako humorystyczny relikt czasu przed powstaniem szybkiego, taniego sekwencjonowania pełnego genomu i znormalizowanej nomenklatury. Problemu „niewłaściwości” nazw genów, takich jak „ Matki przeciwko dekapentaplegii ”, „ Lunatic fringe ” i „Sonic hedgehog”, można w dużej mierze uniknąć, stosując znormalizowane skróty w rozmowach z pacjentami i ich rodzinami.

Galeria

Gradient SHH i aktywność Gli w cewie nerwowej kręgowców.

Przetwarzanie SHH

Zobacz też

• Pikachurin , białko siatkówki nazwane na cześć Pikachu
• Zbtb7 , onkogen, który pierwotnie nosił nazwę „ Pokémon ”

Dalsza lektura

•   Dorus S, Anderson JR, Valender EJ, Gilbert SL, Zhang L, Chemnick LG i in. (lipiec 2006). „Sonic Hedgehog, kluczowy gen rozwojowy, doświadczył zintensyfikowanej ewolucji molekularnej u naczelnych” . Genetyka molekularna człowieka . 15 (13): 2031–2037. doi : 10.1093/hmg/ddl123 . PMID 16687440 .
•   Gilberta SF (2000). Biologia rozwojowa (wyd. 6). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-243-6 .
•    Kim J, Kim P, Hui CC (maj 2001). „Stowarzyszenie VACTERL: lekcje ze ścieżki Sonic hedgehog” . Genetyka kliniczna . 59 (5): 306–315. doi : 10.1034/j.1399-0004.2001.590503.x . PMID 11359461 . S2CID 34304310 .
•    Morton JP, Lewis BC (lipiec 2007). „Shh sygnalizacja i rak trzustki: implikacje dla terapii?” . Cykl komórkowy . 6 (13): 1553–1557. doi : 10.4161/cc.6.13.4467 . PMID 17611415 . S2CID 4670615 .
•   Mullor JL, Sánchez P, Ruiz i Altaba A (grudzień 2002). „Ścieżki i konsekwencje: sygnalizacja Hedgehog w chorobach ludzi”. Trendy w biologii komórki . 12 (12): 562–569. doi : 10.1016/S0962-8924(02)02405-4 . PMID 12495844 .
•   Nanni L, Ming JE, Du Y, Hall RK, Aldred M, Bankier A, Muenke M (lipiec 2001). „Mutacja SHH jest związana z pojedynczym środkowym siekaczem szczęki: badanie 13 pacjentów i przegląd literatury”. American Journal of Medical Genetics . 102 (1): 1–10. doi : 10.1002/1096-8628(20010722)102:1<1::AID-AJMG1336>3.0.CO;2-U . PMID 11471164 .
•    Williams JA (grudzień 2005). „Jeż i uraz rdzenia kręgowego”. Ekspertyza dotycząca celów terapeutycznych . 9 (6): 1137–1145. doi : 10.1517/14728222.9.6.1137 . PMID 16300466 . S2CID 5548531 .

Linki zewnętrzne

• Artykuł wprowadzający na temat SHH w Davidson College
• Odkrywanie biologii na nowo: Część 7 Genetyka rozwoju .. transkrypcje wywiadu z ekspertem wywiad z dr Johnem Incardoną .. wyjaśnienie odkrycia i nazwania genu sonic hedgehog
• „Sonic Hedgehog” na początku brzmiał zabawnie … New York Times 12 listopada 2006 r.
• Wpis GeneReviews/NCBI/NIH/UW na temat anoftalmii / mikroocze Przegląd
• SHH – dźwiękowy jeż Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych
• Przegląd wszystkich informacji strukturalnych dostępnych w PDB dla UniProt : Q15465 (Human Sonic hedgehog protein) w PDBe-KB .
• Przegląd wszystkich informacji strukturalnych dostępnych w PDB dla UniProt : Q62226 (białko jeżowe myszy Sonic) w PDBe-KB .