Hedgehog是一种共价结合胆固醇的分泌性蛋白,在动物发育中起重要作用。果蝇的该基因突变导致幼虫体表出现许多刺突,形似刺猬,故名Hedgehog。脊椎动物中至少有3个基因编码Hedgehog蛋白,即:Shh(Sonic hedgehog)、Ihh(Indian hedgehog)和Dhh(desert hedgehog),其中Shh是根据电子游戏中的角色命名的,后两者是用刺猬的两个种命名的。
两个跨膜蛋白Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)介导Hedgehog信号向胞内传递。Ptc是12次跨膜蛋白,能与Hedgehog结合;Smo为7次跨膜蛋白,与G蛋白偶联型受体同源。在无Hedgehog的情况下,Ptc抑制Smo。当Hedgehog与Ptc结合时,则解除了Ptc对Smo的抑制作用,引发下游事件(图8-38)。
Hedgehog信号途径的转录因子是Ci(Cubitus interruptus,在脊椎动物中为Gli),具有锌指结构,分子量155KD。在胞质中Ci与其它蛋白形成复合体,这些蛋白包括:Fu(Fused,一种丝氨酸/苏氨酸激酶)、Cos(Costal,一种能将复合体锚定在微管上的蛋白)和Su(suppressor of Fused,适配蛋白)。在没有Hedgehog信号时,Ci被水解为75KD的片段,进入细胞核,抑制Hedgehog信号响应基因。当Hedgehog与Ptc结合时,Ci的降解被抑制,从复合体中释放出来,全长的Ci进入细胞核中,启动相关基因表达,这些基因包括Wnt和Ptc。Ptc的表达,又会抑制Smo,从而抑制Hedgehog信号,是一种反馈调节。

图8-38 Hedgehog信号途径 引自Kent Nybakken、Norbert Perrimon 2002
