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摘要背景：异常活化的SonicHedgehog（Shh）信号通路关联着癌症等许多疾病的发生发展。Shh跨膜蛋白受体Patched1（Ptch1）为负向调控该信号通路的核心分子。Shh配体与Ptch1结合会促使Ptch1离开纤毛以及后续的内化与降解，进而引发通路活化。已知具有两个PPXYmotif介导其降解，分别在第6到第7跨膜结构域（以下称MiddleLoopPPXY）以及C端（以下称C-termialPPXY）。然而，这两个PPXYmotif如何调控Ptch1降解的机制尚不明确。<br>　　目的：本研究将探究Ptch1的两个PPXYmotif，MiddleLoopPPXY以及C-terminalPPXY，在调控Ptch1离开纤毛以及后续的内化与降解上的影响与差异，并进一步阐明在Shh信号通路活化时，这两个PPXYmotif调控Ptch1降解又有何变化。<br>　　方法：本研究将利用稳定表达Ptch1wildtype、MiddleLoopPPXY与C-terminalPPXYmotif的单突变体和共同突变体的NIH/3T3细胞，以及在293T细胞过表达外源Ptch1wildtype及上述突变体来进行以下实验：（1）以免疫荧光技术观察Ptch1wildtype和PPXYmotif突变体定位于纤毛的情况；（2）以生物素标记细胞膜蛋白后，观察生物素标记的细胞膜Ptch1wildtype和PPXYmotif突变体蛋白水平；（3）以放线菌酮（CHX）抑制新蛋白合成后，检测Ptch1wildtype和PPXYmotif突变体蛋白稳定性；（4）使用溶酶体抑制剂和蛋白酶体抑制剂，鉴定Ptch1wildtype和PPXYmotif突变体的主要降解路径；（5）使用荧光探针lysotracker标定溶酶体后，观察Ptch1wildtype和PPXYmotif突变体与溶酶体共定位。<br>　　结果：当Shh配体不存在时，MiddleLoopPPXY突变，尤其当MiddleLoop与C-terminalPPXY同时突变，会导致（1）Ptch1定位于纤毛的量增加，且呈现分布于纤毛的底或顶部；（2）Ptch1会在细胞膜中积累；（3）Ptch1的蛋白稳定性增高。另外，我们发现虽然溶酶体及蛋白酶体皆介导Ptch1降解，但C-terminalPPXY主要介导Ptch1溶酶体降解。进一步发现，当Shh配体存在时，Shh的结合能促使C-terminalPPXY未突变的Ptch1（1）由细胞膜显著内化；（2）蛋白稳定性显着下降；（3）与溶酶体共定位明显增加。<br>　　结论：本研究揭示了Ptch1主要依赖MiddleLoopPPXY调控Ptch1离开纤毛，并影响Ptch1蛋白内化与降解，但Shh配体的结合会促使Ptch1转而依赖C-terminusPPXY，进而加速其离开纤毛，并且内化后通过溶酶体进行降解。由于目前Shh通路的治疗靶点存在许多抗性机制，这些发现将有助于我们了解Ptch1在Shh信号通路中的降解机制，为Ptch1作为新的治疗靶点提供工作基础。