深圳子科生物報(bào)道:Hedgehog(Hh)信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化和組織形成等過(guò)程,在胚胎發(fā)育中起著關(guān)鍵性的作用。在成體組織中,Hh信號(hào)通路的活化對(duì)干細(xì)胞調(diào)控、組織損傷修復(fù)、腫瘤的發(fā)生等方面也有著重要的功能。GLI1作為Hh信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄因子及靶基因,其異常地活化會(huì)導(dǎo)致許多常見(jiàn)腫瘤的發(fā)生,如基底細(xì)胞癌和髓母細(xì)胞瘤。因此找到調(diào)控GLI1乃至整條信號(hào)通路的關(guān)鍵蛋白對(duì)相關(guān)腫瘤的臨床治療具有十分重要的理論指導(dǎo)意義。
在一項(xiàng)最新研究中,研究人員找到了FGF分子抑制Hedgehog信號(hào)通路中的關(guān)鍵性蛋白激酶MEKK2和MEKK3,并進(jìn)一步闡釋了抑制機(jī)理。
這一研究成果公布在Oncogene雜志上。
此前有研究表明在神經(jīng)元前體細(xì)胞和神經(jīng)腫瘤細(xì)胞中,F(xiàn)GF信號(hào)分子能抑制Hh信號(hào)通路,但具體原理卻并未闡明,因而研究FGF分子介導(dǎo)的Hh通路抑制中的關(guān)鍵蛋白并揭示其機(jī)制尤為重要。
在最新研究中,研究人員通過(guò)對(duì)多個(gè)激酶的篩選分析,找到了能被FGF2激活的蛋白激酶MEKK2和MEKK3,這兩個(gè)同源激酶能大幅抑制GLI1的轉(zhuǎn)錄活性。
FGF2通過(guò)受體激活下游蛋白激酶MEKK2/3,活化的MEKK2/3在細(xì)胞質(zhì)與GLI1相互作用并磷酸化GLI1,進(jìn)而使得GLI1與SUFU結(jié)合增多,蛋白穩(wěn)定性降低和與DNA結(jié)合能力減弱,最終抑制Hh信號(hào)通路。
研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),MEKK2/3與GLI1相互作用并直接磷酸化GLI1的多個(gè)位點(diǎn),促進(jìn)GLI1與SUFU相互結(jié)合,使其滯留于胞質(zhì)進(jìn)而抑制GLI1的功能。在SUFU敲低的細(xì)胞中,盡管絕大多數(shù)的GLI1定位于細(xì)胞核,MEKK2/3通過(guò)磷酸化GLI1,降低了GLI1與DNA基序的結(jié)合能力,使其轉(zhuǎn)錄活性受阻。
與此同時(shí),被MEKK2/3磷酸化的GLI1蛋白穩(wěn)定性降低。功能上,在髓母瘤細(xì)胞(Daoy)中過(guò)表達(dá)MEKK2/3,其生長(zhǎng)受到抑制,皮下成瘤的體積減小。另外,在Daoy細(xì)胞中敲除MEKK2/3,可以阻止FGF2對(duì)髓母瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制。
這項(xiàng)研究揭示了FGF2通過(guò)MEKK2/3對(duì)Hh信號(hào)通路進(jìn)行抑制,并闡明了其中分子機(jī)理,為依賴于Hh信號(hào)通路的腫瘤治療提供了全新的理論基礎(chǔ)。