Ariciul sonic

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Omolog sonic arici
Shh structure.png
Structura Shh
Gene
HUGO SHH
Entrez 6469
Locus Chr. 7 q36
Proteină
OMIM 600725
UniProt Q15465
PDB 1VHH
Editați datele pe Wikidata · Manual

Proteina sonică arici (SHH) este una dintre cele trei proteine din familia arici ; celelalte două sunt ariciul deșertului (DHH) și ariciul indian (IHH). SHH este unul dintre cei mai studiați liganzi ai căii de semnalizare arici (Hedgehog signaling pathway); această cale este fundamentală în reglarea organogenezei la vertebrate , de exemplu în diferențierea degetelor și a membrelor, în organizarea sistemului nervos și a dinților.

Proteina sonică arici este cel mai bun exemplu de moleculă morfogenetică: această moleculă se răspândește prin producerea unui gradient de concentrație, iar celulele embrionului se dezvoltă în diferite țesuturi, în funcție de concentrația locală de SHH. Dar această moleculă este importantă și la vârsta adultă: controlează diviziunea celulară a celulelor stem adulte și este implicată în unele tipuri de cancer .

Descoperire

Gena ariciului ( hh ) a fost descoperită de Eric Wieschaus și Christiane Nüsslein-Volhard în 1978 . Cartografierea genei care a controlat modelul de segmentare a embrionilor Drosophila melanogaster le-a adus atât Premiul Nobel pentru Fiziologie, cât și Medicina din 1995 .

Gena hh și-a pierdut funcția într-un embrion mutant care s-a prezentat cu denticule (proeminențe mici), la fel ca un arici de la care gena a luat denumirea în engleză hedgehog .

Căutarea echivalenților la mamifere a relevat existența a trei omologi. Primii doi au fost numiți arici deșert și arici indian cu numele a două specii de arici, în timp ce ultimul, ariciul sonic , a primit numele unui personaj ( Sonic the Hedgehog ) dintr-un joc video SEGA .

Funcţie

Dintre omologii lui hh , Shh este cel cu cel mai important rol în dezvoltare, acționând ca un morfogen implicat în structurarea multor sisteme, inclusiv membrele [1] , structurile mediane ale creierului [2] , notocordul [ 3] , talamusul [4] și dinții [5] .

Mutațiile genei umane sonice arici pot provoca diprosopie și holoprosencefalie de tip 3 (HPE3), adică pierderea liniei medii ventrale a embrionului. Shh este secretat de așa-numita zonă de activitate polarizantă (ZPA), situată în zona posterioară a conturului membrelor embrionului. Calea transcripției Shh este, de asemenea, legată de formarea unor tipuri specifice de tumori.

Mai recent, s-a descoperit că Shh pare să acționeze ca un „ghid” pentru axonii neuronilor : atrage axonii celulelor ganglionare ale retinei (RGC) la concentrații mici și le respinge la concentrații mai mari. [6] Lipsa Shh pare, de asemenea, să blocheze creșterea membrelor posterioare născute la cetacee [7] , precum și la șerpi, în care mutația secvențelor mici din gena Shh a dus la pierderea membrelor în timpul evoluției [ 8] .

Modificări post-traducătoare

Prelucrarea SHH.

SHH suferă o serie de modificări post-translaționale înainte de a fi secretat de celulă. SHH proaspăt sintetizat cântărește 45 kDa și, în această formă, avem așa-numita preproproteină. De îndată ce este sintetizat de ribozom, acesta conține o scurtă secvență semnal la capătul amino, care este recunoscută de o particulă care o ține în interiorul reticulului endoplasmatic dur (RER). Semnalul este apoi îndepărtat de un semnal peptidază . În cele din urmă, SHH se auto-procesează generând un domeniu de semnal amino-terminal de 20 kDa (SHH-N) și un domeniu carboxi-terminal de 25 kDa cu funcție necunoscută. [9] Clivajul este catalizat de o protează . În timpul reacției, o moleculă de colesterol este adăugată la capătul carboxil al SHH-N. [10] Aici domeniul C-terminal funcționează ca o inteină (secvență peptidică capabilă de auto-tăiere și de legare a regiunilor rămase ale proteinei originale) și ca o colesterol-transferază. O altă grupă funcțională hidrofobă , un palmitat , este adăugată la cisteina capătului amino al SHH-N. Ultima modificare este necesară pentru un semnal eficient, deoarece lipoproteina palmitată este de 30 de ori mai puternică decât lipoproteina nepalmitată. [11]

Notă

  1. ^ Currie, PD și Ingham, PW (1996). Inducerea unui tip specific de celule musculare de către o proteină de tip arici în peștele zebră. Natură. 382, 452-5. Entrez PubMed 8684485
  2. ^ Herzog W, Zeng X, Lele Z, Sonntag C, Ting JW, Chang CY, Hammerschmidt M (2003). Formarea adenohipofizei la peștele zebră și dependența sa de ariciul sonic. Biologia dezvoltării. 254. 1. Entrez PubMed 12606280
  3. ^ Lewis, KE și Eisen, JS (2001). Semnalizarea ariciului este necesară pentru inducerea motoneuronului primar la peștele zebră. Dezvoltare. 128, 3485-95. Entrez PubMed 11566854
  4. ^ Scholpp S, Wolf O, Brand M, Lumsden A. Hedgehog signaling from the zone limitans intrathalamica orchestrates patterning of the zebrafish diencephalon. Dezvoltare. 2006 Mar; 133 (5): 855-64Hedgehog de semnalizare din zona limitans intrathalamica orchestrează modelarea diencefalului peștilor zebră
  5. ^ Dassule HR, Lewis P, Bei M, Maas R, McMahon AP., Ariciul sonic reglează creșterea și morfogeneza dintelui. ( PDF ), în Dezvoltare , vol. 127, nr. 22, 2000, pp. 4775-4785, PMID 11044393 .
  6. ^ Kolpak A, Zhang J și Bao ZZ. (2005). Ariciul sonic are un efect dublu asupra creșterii axonilor ganglionari retinieni în funcție de concentrația sa. J Neurosci 25: 3432-41. Entrez PubMed 15800198
  7. ^ Thewissen JGM, Cohn MJ, Stevens LS, Bajpai S, Heyning J și Horton WE Jr. (2006). Baza de dezvoltare a pierderii membrelor posterioare la delfini și originea planului corpului cetaceelor. PNAS Proc. Natl. Acad. Sci. SUA, 10.1073 / pnas. 0602920103. Baza de dezvoltare pentru pierderea membrelor posterioare la delfini și originea planului de cetacee Arhivat 30 decembrie 2006 la Internet Archive .
  8. ^ Elizabeth Pennisi, Tiny DNA tweaks made sarpi fără picioare , în Știință , 20 octombrie 2016.
  9. ^ Bumcrot DA, Takada R și McMahon AP, Prelucrarea proteolitică produce două forme secretate de arici sonic , în Mol Cell Biol. , vol. 15, nr. 4, 1995, pp. 2294-2303. Entrez PubMed 7891723
  10. ^ Porter JA, Young KE și Beachy PA, Modificarea colesterolului proteinelor de semnalizare arici în dezvoltarea animalelor , în Știință , vol. 274, nr. 5285, 1996, pp. 255-259. Entrez PubMed 8824192
  11. ^ Pepinsky RB, Zeng C, Wen D, Rayhorn P, Baker DP, Williams KP, Bixler SA, Ambrose CM, Garber EA, Miatkowski K și colab. , Identificarea unei forme modificate cu acid palmitic a ariciului Sonic uman , în J Biol Chem , vol. 273, nr. 22, 1998, pp. 14037-14045. Entrez PubMed 9593755

Alte proiecte

linkuri externe

Biologie Portalul de biologie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Sonic_hedgehog&oldid=122247854 ”