Посещений:
ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ Hedgehog

Протеогликаны облегчают соединение Hedgehog с Patched-1

Proteoglycan ensures that the Hedgehog protein and its receptor make a connection.
Mitch Leslie
2011 // JCB vol. 192 no. 4 543 The Rockefeller University Press, doi: 10.1083/jcb.1924if

Hedgehog protein and its receptor are made for each other, but even this perfect couple needs a little help to get together. Li et al. (1) reveal that a proteoglycan plays cupid for the molecules and sparks signal transduction through the Hedgehog pathway, a mechanism exploited by a type of childhood cancer.

Во время развития Hedgehog белки являются скульпторами, помогающими формировать конечности эмбрионов и др. части тела. Позднее, однако, способность белков стимулировать клеточные деления может способствовать возникновению базальноклеточных карцином и др. раковых опухолей, которые часто усиливают путь Hedgehog. Li et al. заинтересовались связью между Hedgehog белками и рабдомиосаркомами, опухолями мягких тканей, встречающихся у детей (2). Hedgehog белки удерживают клеточные судьбы путем фиксации на мембране рецептора Patched-1. В этой встрече также участвуют протеогликаны, известные как glypicans (3). В предыдущей работе исследователи показали, что glypican-3 сокращает передачу сигналов путем предупреждения белков Hedgehog от соединения с Patched-1 (4). Др. группа продемонстрировала, что клетки рабдомиосаркомы часто избыточно продуцируют glypican-5 (5), возникает возможность, что этот протеогликан способствует опухолевому росту путем стимулирования пути Hedgehog.
Li et al. обратились к этой идее, чтобы протестировать её путем модификации уровней glypican-5 в клетках рабдомиосаркомы. Они установили, что снижение уровней glypican-5 с помощью RNAi урезает количество Gli1, белка, чья продукция включается в ответ на передачу сигналов Hedgehogg. Увеличение количеств glypican-5 оказывает противоположный эффект, увеличивает уровни Gli1 и ускоряет клеточную пролиферацию. Известно, что первичная ресничка необходима для передачи сигналов Hedgehog, Li et al. отслеживали glypican-5 на мембране реснички, где, как они подозревали, он соединяется с Patched-1. Однако glypican-3 не обнаруживает увеличения в ресничке, это согласуется с предполагаемой его функцией по перехвату молекул Hedgehog прежде, чем они достигнут Patched-1.
Как же действуют молекулы glypican-5 чтобы совершать свою работу? "В основном они действуют в качестве антрепренера," говорит авт. Jorge Filmus. Он и его коллеги установили, что glypican-5 соединяется с Sonic Hedgehog, одним из Hedgehog белков млекопитающих, и с Patched-1. Glypican-5 также поощряет сцепление Sonic Hedgehog и Patched-1.
Группа затем исследовала, может ли один из отличительных признаков глипиканов-их glycosaminoglycan цепочки-влиять на передачу сигналов Hedgehog. Glypican-5 несет цепочки chondroitin sulfate и heparan sulfate. Энзимы, которые очищают от молекул chondroitin sulfate, снижают способность glypican-5's связывать Patched-1, а энзимы, которые удаляют heparan sulfates, оказывают ещё более сильный эффект. Это указывает на то. что обе цепочки необходимы для передачи сигналов Hedgehog, но что цепочки heparan sulfate может быть более важными.
"Это новый механизм, с помощью которого путь передачи сигналов Hedgehog может быть активирован."
говорит Filmus. Как же glypican-5 служит в качестве антрепенера остается неясным. Протеогликан может уговорить Hedgehog белки и Patched-1 взаимодействовать или может усиливать их связи, когда они уже сцеплены. Исследователи полагают, что клетки млекопитающих могут использовать свои 6 разных глипиканов для тонкой настройки реакций на передачу сигналов Hedgehog. "Клетки используют эти глипиканы, чтобы решать, какие из них усиливают взаимодействия, какие из них действительно желетельны," говорит Filmus. Продуцируя больше glypican-3, напр., клетки могут снижать свою чувствительность к Hedgehog белкам, или они могут становиться более чувствительными за счет амплификации glypican-5.
Эти находки предлагают два новых подхода для лечения рабдомиосаркомы. Лекарства, которые ингибируют путь Hedgehog-обычно путем блокирования белка, стоящего ниже Patched-1-уже проходят клинические испытания пр терапии нескольких типов рака. Эти соединения могут также приносить пользу пациентам с рабдомиосаркомы. Др. альтернатива, говорят исследователи, это разработка новых лекарств, которые нацелены на glypican-5.

References
  • 1. Li, F., et al. 2011. J. Cell Biol. doi:10.1083/jcb.201008087. Abstract/FREE Full Text
  • 2. Breitfeld, P.P., W.H. Meyer. 2005. Oncologist. 10:518–527. Abstract/FREE Full Text
  • 3. Filmus, J., et al. 2008. Genome Biol. 9:224. CrossRef Medline
  • 4. Capurro, M.I., et al. 2008. Dev. Cell. 14:700–711. CrossRef Medline
  • 5. Williamson, D., et al. 2007. Cancer Res. 67:57–65.
  • Сайт создан в системе uCoz