Jump to content

Сглаженный

МЫ
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы SMO , FZD11, Gx, SMOH, рецептор класса сглаженный, вьющийся, CRJS, PHLS
Внешние идентификаторы ОМИМ : 601500 ; МГИ : 108075 ; Гомологен : 4115 ; GeneCards : SMO ; ОМА : СМО – ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_005631

НМ_176996

RefSeq (белок)

НП_005622

НП_795970

Местоположение (UCSC) Чр 7: 129,19 – 129,21 Мб Chr 6: 29,74 – 29,76 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Smoothened белок , который у человека кодируется SMO геном . Smoothened - это рецептор класса Frizzled (класс F), связанный с G-белком . [5] [6] это компонент сигнального пути ежей и сохраняется от мух до человека. Это молекулярная мишень природного тератогена циклопамина . [7] Он также является мишенью висмодегиба , первого ингибитора пути ежа, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) . [8]

Smoothened (Smo) — ключевой трансмембранный белок , который является ключевым компонентом сигнального пути hedgehog , системы межклеточной связи, имеющей решающее значение для эмбрионального развития и гомеостаза взрослых тканей . [9] [10] Мутации в белках, которые передают сигналы Hh между клетками, вызывают врожденные дефекты и рак . [11] Белок, который переносит сигнал Hh через мембрану, представляет собой онкопротеин и рецептор, связанный с G-белком (GPCR), Smoothened (Smo). Smo регулируется отдельным трансмембранным рецептором для лигандов Hh, называемым Patched (Ptc). Ptc сам по себе является супрессором опухоли , который блокирует путь Hh, ингибируя Smo. Чрезмерная передача сигналов Hh, которая приводит к раку кожи и мозга человека, чаще всего вызвана инактивацией мутаций в Ptc или мутациями усиления функции в Smo. Хотя прямые агонисты и антагонисты Smo , такие как SAG и висмодегиб , могут связываться с Smo, активировать или ингибировать его, то, как Ptc ингибирует Smo эндогенно, остается загадкой в ​​этой области.

В настоящее время Smo нацеливается и ингибируется непосредственно низкомолекулярным препаратом висмодегибом для лечения распространенного базальноклеточного рака, однако широко распространенная резистентность к этому препарату стала распространенной проблемой. [12] [13] Поиск другого метода воздействия на активность Smo при раке, вызванном Hh, предоставит ценную информацию для новых методов лечения. Идентификация этих чувствительных к Ptc сайтов на Smo поможет разгадать давнюю загадку передачи сигналов Hh и предложить новые терапевтические стратегии для блокирования активности Smo при раке, обусловленном Hh.

Обзор путей передачи сигнала, участвующих в апоптозе .

Клеточная локализация играет важную роль в функции SMO, который прикрепляется к клеточной мембране в виде 7-проходного трансмембранного белка. Стимуляция патчированного 12-проходного трансмембранного рецептора лигандом sonic hedgehog приводит к транслокации SMO ​​к первичной ресничке у позвоночных в процессе, который включает выход патча из первичной реснички, где он обычно локализуется в нестимулированном состоянии. [14] SMO позвоночных, который мутирован в домене, необходимом для локализации ресничек, часто не может способствовать активации пути hedgehog. [15] И наоборот, SMO может конститутивно локализоваться в первичной ресничке и потенциально конститутивно активировать путь передачи сигналов в результате мутации триптофана в лейцин в вышеупомянутом домене. [16] Было показано, что SMO перемещается во время патченной стимуляции от плазматической мембраны возле первичной реснички к самой цилиарной мембране посредством латерального пути транспорта вдоль мембраны, а не посредством направленного транспорта везикулами. Известно, что путь цАМФ-ПКА способствует латеральному движению SMO и передаче сигнала hedgehog в целом. [17] У беспозвоночных, таких как Drosophila, SMO не организуется в ресничках, а вместо этого обычно транслоцируется на плазматическую мембрану после связывания hedgehog с заплаткой. [18]

После клеточной локализации SMO ​​должен дополнительно активироваться с помощью особого механизма, чтобы стимулировать передачу сигнала hedgehog, но этот механизм неизвестен. [19] Имеются данные о существовании неидентифицированного эндогенного лиганда, связывающего СМО и активирующего его. Считается, что мутации в SMO могут имитировать индуцированную лигандом конформацию SMO и активировать конститутивную сигнальную трансдукцию. [18]

SMO играет ключевую роль в репрессии и активации транскрипции с помощью фактора транскрипции цинковых пальцев Cubitus прерывания (Ci; известный как Gli у позвоночных). Когда путь hedgehog неактивен, комплекс Fused (Fu), супрессора Fused (Sufu) и кинезинового моторного белка Costal-2 (Cos2) привязывает Ci к микротрубочкам. В этом комплексе Cos2 способствует протеолитическому расщеплению Ci путем активации гиперфосфорилирования Ci и последующего рекрутирования убиквитинлигазы; расщепленный Ci продолжает действовать как репрессор транскрипции, активируемой ежом. Однако когда передача сигналов hedgehog активна, Ci остается интактным и действует как активатор транскрипции тех же генов, которые подавляет его расщепленная форма. [20] [21] Было показано, что SMO связывает Costal-2 и играет роль в локализации комплекса Ci и предотвращении расщепления Ci. [22] [23] Кроме того, известно, что SMO позвоночных способствует активации Gli как фактора транскрипции посредством ассоциации с ресничными структурами, такими как Evc2 , но эти механизмы до конца не изучены. [18]

Эндогенная активация

[ редактировать ]
Сайты связывания стерола при Smo CRD и TMD

Ведущая гипотеза в этой области заключается в том, что Ptc регулирует Smo, закрывая ему доступ к холестерину или родственному ему стеролу. [24] Было высказано предположение, что холестерин активирует Smo, а затем передачу сигналов Hh, входя в активный сайт через гидрофобный «оксистериновый туннель», который может принимать открытую или закрытую конформацию, чтобы обеспечить активацию или инактивацию Smo соответственно из-за разрешенного связывания стерола. . [25] [26] Shh будет действовать путем ингибирования Ptc, что увеличит концентрацию доступного холестерина и позволит активировать Smo и передать сигнал Hh. [27] Недавняя кристаллическая структура выявила два сайта связывания стерола в Smo, но какой сайт эндогенно регулируется Ptc, еще предстоит определить. Потенциальные сайты регуляции включают внеклеточный богатый цистеином домен (CRD) Smo, а также сайт глубоко внутри трансмембранного домена (TMD). [28] [29] [30]

Из-за обилия холестерина в плазматической мембране (до 50 мольных %) также было высказано предположение, что Ptc регулирует активность Smo, контролируя доступность холестерина конкретно внутри мембраны первичных ресничек , которая содержит менее обильные, и поэтому более легко регулируемый пул доступного холестерина. [28] [31]

Обычно после активации и снятия ингибирования Ptc Smo перемещается к первичным ресничкам, а Ptc диффундирует из цилиарной мембраны. [32] После инактивации Smo больше не концентрируется в цилиарной мембране. Эта гипотеза подтверждается методами, которые могут увеличивать или истощать доступный пул холестерина с последующим увеличением или уменьшением передачи сигналов Hh. Было показано, что этот доступный пул холестерина отличается от общего пула холестерина плазматической мембраны тем, что он доступен для взаимодействия с белками и поглощения клетками. Также было показано, что цилиарная мембрана содержит более низкие уровни доступного холестерина из-за секвестрации холестерина сфингомиелином . В дополнение к роли холестерина в качестве агониста пути Hh было показано, что уровни холестерина в цилиарной мембране быстро повышаются при лечении Shh только в присутствии Ptc, что дополнительно позволяет предположить, что Ptc регуляция доступного холестерина является механизмом активации/ингибирования Smo. . [27] Кроме того, моделирование молекулярной динамики предполагает, что висмодегиб ингибирует Smo посредством конформационного изменения, которое предотвращает связывание холестерина. [33] Это предполагает гипотезу о том, что Ptc функционирует, предотвращая доступ Smo к холестерину, а при ингибировании Ptc с помощью Shh Smo получает доступ к холестерину и впоследствии активируется, передавая сигнал Hh.

Роль в болезни

[ редактировать ]

СМО может функционировать как онкоген . Активация мутаций SMO может привести к нерегулируемой активации пути ежа и служить движущей силой мутаций для таких видов рака, как медуллобластома , базальноклеточная карцинома , рак поджелудочной железы и рак простаты . [16] [34] Таким образом, SMO является привлекательной мишенью для лечения рака, наряду со многими агонистами и антагонистами пути hedgehog, которые, как известно, напрямую нацелены на SMO. [16]

холестерин играет решающую роль в регуляции общего пути ежа, а врожденные мутации в путях синтеза холестерина могут конкретно инактивировать SMO, что приводит к нарушениям развития. Известно, что [35] Например, известно, что оксистерин 20(S)-OHC активирует SMO позвоночных путем связывания богатого цистеином домена вблизи его внеклеточной аминоконцевой области. В контексте рака 20(S)-OHC является мишенью предлагаемого противоракового ингибитора связывания оксистерола. [18]

Агонисты

[ редактировать ]

Антагонисты

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000128602 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001761 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Руис-Гомес А., Мольнар С., Ольгин Х., Мэр Ф., де Селис Х.Ф. (апрель 2007 г.). «Клеточная биология передачи сигналов Smo и ее взаимосвязь с GPCR» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1768 (4): 901–12. дои : 10.1016/j.bbamem.2006.09.020 . hdl : 10261/4737 . ПМИД   17094938 .
  6. ^ Ван С, Ву Х, Эврон Т, Варди Э, Хан Г.В., Хуанг XP, Хуфайсен С.Дж., Мангано Т.Дж., Урбан DJ, Катритч В., Черезов В., Кэрон М.Г., Рот Б.Л. , Стивенс Р.С. (июль 2014 г.). «Структурная основа сглаженной модуляции рецепторов и химиорезистентности к противораковым препаратам» . Природные коммуникации . 5 : 4355. Бибкод : 2014NatCo...5.4355W . дои : 10.1038/ncomms5355 . ПМЦ   4198951 . ПМИД   25008467 .
  7. ^ Тайпале Дж., Чен Дж.К., Купер М.К., Ван Б., Манн Р.К., Миленкович Л., Скотт М.П., ​​Бичи П.А. (август 2000 г.). «Эффекты онкогенных мутаций Smoothened и Patched можно обратить вспять с помощью циклопамина». Природа . 406 (6799): 1005–9. Бибкод : 2000Natur.406.1005T . дои : 10.1038/35023008 . ПМИД   10984056 . S2CID   4313790 .
  8. ^ «Висмодегиб, первый ингибитор Hedgehog, одобренный для пациентов с базальноклеточной карциномой» . ОнкЛайв . Проверено 26 мая 2017 г.
  9. ^ Конг Дж. Х., Сиболд С., Рохатги Р. (май 2019 г.). «Биохимические механизмы передачи сигналов позвоночных ежей» . Разработка . 146 (10): dev166892. дои : 10.1242/dev.166892 . ПМК   6550017 . ПМИД   31092502 .
  10. ^ Дженг К.С., Чанг К.Ф., Линь СС (январь 2020 г.). «Передача сигналов Sonic Hedgehog в органогенезе, опухолях и опухолевом микроокружении» . Int J Mol Sci . 21 (3): 758. doi : 10.3390/ijms21030758 . ПМК   7037908 . ПМИД   31979397 .
  11. ^ Лю X, Дин С., Тан В., Чжан А. (февраль 2020 г.). «Медуллобластома: молекулярное понимание, эволюция лечения и новые разработки». Фармакол. Там . 210 : 107516. doi : 10.1016/j.pharmthera.2020.107516 . ПМИД   32105673 . S2CID   211557426 .
  12. ^ Лалиша С, Бальдаччини Д, Антонуццо А, Пайар Ф (2019). «Висмодегиб для лечения радиационно-индуцированной базальноклеточной карциномы – описание случая и краткое исследование литературы» . Контемп Онкол (Познань) . 23 (4): 251–253. дои : 10.5114/wo.2019.91540 . ПМЦ   6978755 . ПМИД   31992959 .
  13. ^ Ляо С., Флойд С., Верратти Н., Люнг Л., Ву С. (март 2020 г.). «Анализ устойчивости к висмодегибу у мутантов D473G и W535L рецептора SMO и разработка новых производных лекарств с использованием молекулярно-динамического моделирования» . Наука о жизни . 244 : 117302. doi : 10.1016/j.lfs.2020.117302 . ПМИД   31953165 .
  14. ^ Рохатги Р., Миленкович Л., Скотт член парламента (июль 2007 г.). «Patched1 регулирует передачу сигналов hedgehog на первичной ресничке» . Наука . 317 (5836): 372–6. Бибкод : 2007Sci...317..372R . дои : 10.1126/science.1139740 . ПМИД   17641202 .
  15. ^ Корбит К.К., Анстад П., Сингла В., Норман А.Р., Стейнер Д.Ю., Райтер Дж.Ф. (октябрь 2005 г.). «У позвоночных сглаженные функции первичной реснички». Природа . 437 (7061): 1018–21. Бибкод : 2005Natur.437.1018C . дои : 10.1038/nature04117 . ПМИД   16136078 . S2CID   4431804 .
  16. ^ Перейти обратно: а б с Ван И, Чжоу З, Уолш, Коннектикут, МакМахон А.П. (февраль 2009 г.). «Селективная транслокация внутриклеточного сглаживания к первичной ресничке в ответ на модуляцию пути Hedgehog» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (8): 2623–8. Бибкод : 2009PNAS..106.2623W . дои : 10.1073/pnas.0812110106 . ПМК   2650314 . ПМИД   19196978 .
  17. ^ Миленкович Л., Скотт М.П., ​​Рохатги Р. (ноябрь 2009 г.). «Боковой транспорт Smoothened от плазматической мембраны к мембране ресничек» . Журнал клеточной биологии . 187 (3): 365–74. дои : 10.1083/jcb.200907126 . ПМЦ   2779247 . ПМИД   19948480 .
  18. ^ Перейти обратно: а б с д Аренсдорф А.М., Марада С., Огден С.К. (январь 2016 г.). «Смягченное регулирование: история двух сигналов» . Тенденции в фармакологических науках . 37 (1): 62–72. дои : 10.1016/j.tips.2015.09.001 . ПМЦ   4593303 . ПМИД   26432668 .
  19. ^ Рохатги Р., Миленкович Л., Коркоран Р.Б., Скотт член парламента (март 2009 г.). «Передача сигнала Hedgehog с помощью Smoothened: фармакологические доказательства двухэтапного процесса активации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (9): 3196–201. Бибкод : 2009PNAS..106.3196R . дои : 10.1073/pnas.0813373106 . ПМЦ   2642660 . ПМИД   19218434 .
  20. ^ Коэн М.М. (ноябрь 2003 г.). «Сигнальная сеть ежа». Американский журнал медицинской генетики. Часть А. 123А (1): 5–28. дои : 10.1002/ajmg.a.20495 . ПМИД   14556242 . S2CID   31906029 .
  21. ^ Айкин Р.А., Айерс К.Л., Терон П.П. (апрель 2008 г.). «Роль киназ в сигнальном пути Hedgehog» . Отчеты ЭМБО . 9 (4): 330–6. дои : 10.1038/embor.2008.38 . ПМК   2288774 . ПМИД   18379584 .
  22. ^ Лам Л., Чжан С., О С., Манн Р.К., фон Кесслер Д.П., Тайпале Дж., Вейс-Гарсия Ф., Гонг Р., Ван Б., Бичи П.А. (ноябрь 2003 г.). «Передача сигнала Hedgehog посредством сглаженной ассоциации с цитоплазматическим комплексом, построенным на основе атипичного кинезина Costal-2» . Молекулярная клетка . 12 (5): 1261–74. дои : 10.1016/S1097-2765(03)00426-X . ПМИД   14636583 .
  23. ^ Цзя Дж, Тонг С, Цзян Дж (ноябрь 2003 г.). «Smoothened преобразует сигнал Hedgehog путем физического взаимодействия с комплексом Costal2/Fused через его C-концевой хвост» . Гены и развитие . 17 (21): 2709–20. дои : 10.1101/gad.1136603 . ПМК   280620 . ПМИД   14597665 .
  24. ^ Ху А, Сун Б.Л. (декабрь 2019 г.). «Взаимодействие Patched, Smoothened и холестерина в передаче сигналов Hedgehog» . Курс. Мнение. Клеточная Биол . 61 : 31–38. дои : 10.1016/j.ceb.2019.06.008 . ПМИД   31369952 .
  25. ^ Дешпанде И., Лян Дж., Хедин Д., Робертс К.Дж., Чжан Ю., Ха Б., Латоррака Н.Р., Фауст Б., Дрор Р.О., Бичи П.А., Майерс Б.Р., Манглик А. (июль 2019 г.). «Сглаженная стимуляция мембранными стеролами стимулирует активность пути Hedgehog» . Природа . 571 (7764): 284–288. дои : 10.1038/s41586-019-1355-4 . ПМК   6709672 . ПМИД   31263273 .
  26. ^ Ковач С., Вулли Р.Э., Киннебрю М., Рохатги Р., Зиболд С. (август 2019 г.). «Структуры Patched и Smoothened позвоночных обнаруживают тесную связь между холестерином и передачей сигналов Hedgehog» . Курс. Мнение. Структура. Биол . 57 : 204–214. дои : 10.1016/j.sbi.2019.05.015 . ПМК   6744280 . ПМИД   31247512 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Киннебрю М., Айверсон Э.Дж., Патель Б.Б., Пусапати Г.В., Конг Дж.Х., Джонсон К.А., Лучетти Дж., Экерт К.М., Макдональд Дж.Г., Кови Д.Ф., Сиболд С., Радхакришнан А., Рохатги Р. (октябрь 2019 г.). «Доступность холестерина к цилиарной мембране контролирует передачу сигналов ежа» . электронная жизнь . 8 . дои : 10.7554/eLife.50051 . ПМК   6850779 . ПМИД   31657721 .
  28. ^ Перейти обратно: а б Лучетти Дж., Сиркар Р., Конг Дж.Х., Нахтергаэле С., Сагнер А., Бирн Э.Ф., Кови Д.Ф., Зиболд К., Рохатги Р. (октябрь 2016 г.). «Холестерин активирует рецептор, связанный с G-белком. Сглаживание способствует передаче сигналов Hedgehog» . электронная жизнь . 5 . doi : 10.7554/eLife.20304 . ПМК   5123864 . ПМИД   27705744 .
  29. ^ * Хеджер Г., Колдсё Х., Чавент М., Зибольд С., Рохатги Р., Сансом MSP (март 2019 г.). «Сглаженные сайты взаимодействия холестерина в трансмембранном домене преобразователя сигнала Hedgehog и рецептора, связанного с белком класса FG» . Структура . 27 (3): 549–559.e2. doi : 10.1016/j.str.2018.11.003 . ПМК   6408332 . ПМИД   30595453 .
  30. ^ Бирн Э.Ф., Лучетти Дж., Рохатги Р., Зибольд К. (апрель 2018 г.). «Множественные сайты связывания лигандов регулируют сглаженный преобразователь сигнала Hedgehog у позвоночных» . Курс. Мнение. Клеточная Биол . 51 : 81–88. дои : 10.1016/j.ceb.2017.10.004 . ПМК   5949240 . ПМИД   29268141 .
  31. ^ Гиганте Э.Д., Каспари Т. (февраль 2020 г.). «Передача сигналов в первичной ресничке через хрусталик пути Ежа» . Wiley Interdiscip Rev Dev Biol . 9 (6): е377. дои : 10.1002/wdev.377 . ПМЦ   7444278 . ПМИД   32084300 .
  32. ^ * Вайс Л.Е., Миленкович Л., Юн Дж., Стернс Т., Мёрнер В.Е. (март 2019 г.). «Динамика движения отдельных молекул Patched1 в ресничках контролируется Hedgehog и холестерином» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 116 (12): 5550–5557. Бибкод : 2019PNAS..116.5550W . дои : 10.1073/pnas.1816747116 . ПМЦ   6431229 . ПМИД   30819883 .
  33. ^ Ан Икс, Бай Ц, Бай Ф, Ши Д, Лю Х, Яо Икс (2019). «Расшифровка аллостерического эффекта антагониста висмодегиба на сглаженную дезактивацию рецепторов с использованием метадинамического моделирования» . Фронт хим . 7 : 406. Бибкод : 2019FrCh....7..406Y . дои : 10.3389/fchem.2019.00406 . ПМК   6558189 . ПМИД   31214579 .
  34. ^ Се Дж., Муроне М., Луох С.М., Райан А., Гу Q, Чжан С., Бонифас Дж.М., Лам К.В., Хайнс М., Годдард А., Розенталь А., Эпштейн Э.Х., де Соваж Ф.Дж. (январь 1998 г.). «Активация сглаженных мутаций при спорадической базальноклеточной карциноме». Природа . 391 (6662): 90–2. Бибкод : 1998Natur.391...90X . дои : 10.1038/34201 . ПМИД   9422511 . S2CID   205003240 .
  35. ^ Блассберг Р., Макрэ Дж.И., Бриско Дж., Джейкоб Дж. (февраль 2016 г.). «Снижение уровня холестерина ухудшает сглаженную активацию при синдроме Смита-Лемли-Опитца» . Молекулярная генетика человека . 25 (4): 693–705. дои : 10.1093/hmg/ddv507 . ПМЦ   4743690 . ПМИД   26685159 .
  36. ^ Патидегиб

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 5d9807120b42e252a6eaaf37f7db2082__1710681840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/5d/82/5d9807120b42e252a6eaaf37f7db2082.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Smoothened - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)