HedgehogはE3ユビキチンリガーゼのSmurfファミリーを介したSmoおよびPtcの輸送を相反的に制御する

Sci. Signal. 06 Feb 2018:
Vol. 11, Issue 516, eaan8660
DOI: 10.1126/scisignal.aan8660

Shuang Li¹, Shuangxi Li¹, Bing Wang¹, and Jin Jiang^1,2,*

¹ Department of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, Dallas, TX 75390, USA.
² Department of Pharmacology, University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, Dallas, TX 75390, USA.

* Corresponding author. Email: jin.jiang@utsouthwestern.edu

要約

Hedgehog（Hh）は、その受容体Patched（Ptc）およびPtcにより阻害されるシグナル伝達因子Smoothened（Smo）の細胞表面での相反的輸送を促進することによってシグナル伝達を誘導する。われわれは、Smoのユビキチン化および細胞表面クリアランスに必須であるSmurfファミリーE3ユビキチンリガーゼを同定し、Smurfファミリーメンバーがショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）においてPtcおよびSmoの相反的輸送を媒介することを実証した。Gタンパク質共役型受容体キナーゼ2（Gprk2）を介したSmurfのリン酸化は、SmurfのSmoへの動員を増加させることによりSmoのユビキチン化を促進したが、プロテインキナーゼA（PKA）によるSmoのリン酸化はSmurfをSmoから解離させ、それによりSmoのユビキチン化を阻害した。SmoとPtcは、SmurfファミリーE3ユビキチンリガーゼの同じプールに対して競合し、HhはSmurfファミリーE3ユビキチンリガーゼとSmoとの会合を阻害し、それらのPtcへの結合を刺激することによって、Ptcのユビキチン化と分解を促進した。われわれの研究は、Smoを標的とするE3ユビキチンリガーゼを同定し、Hhがその受容体およびシグナル伝達因子の相反的輸送をいかに調節するかについての洞察を提供する。

Citation: S. Li, S. Li, B. Wang, J. Jiang, Hedgehog reciprocally controls trafficking of Smo and Ptc through the Smurf family of E3 ubiquitin ligases. Sci. Signal. 11, eaan8660 (2018).