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.2010年9月15日；24(18):2001-12.
doi:10.1101/gad.1951710。

刺猬蛋白与其结合伙伴之间的相互作用

菲利普·A·比奇 1, 莎拉·海莫维茨, 罗伯特·拉扎罗斯, 丹尼尔·莱希, 克里斯蒂安·西博尔德
附属公司
审查

刺猬蛋白与其结合伙伴之间的相互作用

菲利普·A·比奇等。 基因开发. .

摘要

刺猬（Hedgehog，Hh）蛋白是分泌的信号分子，在胚胎发育期间介导重要的组织印迹事件，并在组织内稳态和终身再生中发挥作用。Hh信号传导受多种机制调节，包括Hh蛋白的共价脂质修饰以及与多种蛋白质和聚糖伙伴的相互作用。揭示这些相互作用的性质和影响已被证明具有挑战性，但最近对Hh蛋白和肝素、Ihog、Cdo、Boc、Hedgehog-interacting protein（Hhip）、Patched（Ptc）、，单克隆抗体5E1为我们了解Hh信号反应和分布如何在组织内调节增加了一个新的分子细节水平。我们回顾了这些结果，并讨论了它们对理解正常和疾病状态下Hh信号转导的意义。

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数字

图1。
图1。
Hh信号通路中蛋白质的结构域组织。已确定高分辨率结构的结构域以彩色显示，Hh途径活性的正调控或负调控域分别以（+）或（−）表示。（Ig）免疫球蛋白；（Fz）卷曲状富含半胱氨酸结构域；表皮生长因子；（GFR）胶质源性神经营养因子家族受体；（HS）硫酸乙酰肝素；（GPI）糖基磷脂酰肌醇。
图2。
图2。
ShhN和HhC。(A类)声波刺猬N末端信号结构域的带状图显示，锌配位残基呈浅蓝色，钙配位残基呈红色，钙离子呈绿色，锌离子呈青色。中的视图正确的相对于图中所示视图，面板围绕垂直轴旋转～80°，围绕水平轴旋转～30°左边面板。锌配位天冬氨酸（D148）的侧链已在正确的面板更清楚地显示锌结合裂缝。(B类)图中显示了ShhN（黄色）和D-Ala-D-Ala-羧肽酶（绿色）核心结构元素的α碳痕迹叠加的近正交视图。锌配位残基的侧链显示为棒状，锌离子显示为氰球。(C类)HhC的带状图(左边)和Mtu intein(正确的)（Hiraga等人，2009）结构如图所示。色带的颜色为彩虹色，从蓝色（N端）到红色（C端）。所有结构图均使用PyMol绘制(http://www.pymol.org).
图3。
图3。
HhN:IhogFn12复合体。(A类)图中显示了2:2 HhN:IhogFn12异四聚体的带状图。HhN为黄色，IhogFn12的第一个FNIII结构域为绿色，Ihog Fn2的第二个FNII结构域为蓝色。(B类,顶部)图中显示了单个HhN:IhogFn12复合物，其中HhN的取向与左边图2A和8的面板。(底部)HhN:IhogFn12复合物在相同方向上的静电表面电位顶部面板如图所示。跨越HhN:IhogFn12界面的基本区域以黄色（HhN贡献的部分）和绿色（IhogFln12贡献的部分。蓝色代表正电荷区域，红色代表负电荷区域。刻度为±10 kT/e。
图4。
图4。
页码：CdoFn3。(A类)ShhN:CdoFn3复合体的带状图。ShhN显示为黄色，CdoFn3显示为蓝色。钙离子显示为绿色球体，锌离子显示为青色球体。(B类)显示了小鼠ShhN钙配位区的近景。D88的侧链为紫色，与人类ShhN中的D89同源，并且是人ShhN无前脑畸形突变的位点。E95、D100和E131的侧链与人类IhhN中BDA1-causing突变位点同源，呈青色，钙离子显示为绿色球体。
图5。
图5。
Ihog和Cdo的不同HhN结合模式。ShhN:CdoFn3和HhN:IhogFn12配合物的带状图显示为ShhN和HhN的叠加。ShhN为黄色，HhN为红色，CdoFn3为蓝色，IhogFn12为绿色/浅蓝色。结合ShhN的钙离子和锌离子分别显示为绿色和青色球体。
图6。
图6。
ShhN:嗨。(A类)ShhN（黄色）和HhipΔN的带状图（β螺旋桨区域为深绿色，第一个EGF重复显示为橙色，第二个EGF循环显示为棕色）以平行和垂直于β螺旋桨平面的方向显示。D383的侧链为红色，钙离子为绿色，锌离子为青色。在底部面板中，为了清晰起见，已删除EGF重复。(B类)与图2A所示方向类似的ShhN（黄色）带状图显示了Hhip的叶片3回路（深绿色）。锌配位侧链为蓝色，Hhip D383侧链为红色，锌离子显示为青色球体，钙离子显示为绿色球体。钙离子已经从正确的面板清晰可见。
图7。
图7。
ShhN:5E1工厂。图中显示了ShhN（黄色）与5E1抗体Fab片段（红色）络合的带状图。钙离子和锌离子分别呈绿色和青色。
图8。
图8。
HhN-结合表面。图中所示ShhN或dHhN的分子表面，其原子位于所示结合伙伴的4度范围内，呈蓝色（CdoFn3）、浅绿色（IhogFn12）、深绿色（Hhip）和红色（5E1-Fab）。每个表面的方向与左上角，其中钙离子和锌离子分别显示为绿色和青色球体，但IhogFn12结合表面的侧视图除外(右上角)，相对于ShhN色带绕垂直轴旋转90°。当存在时，锌离子显示为氰球。与ShhN结合的钙离子被掩埋，在表面表示中不可见，但它们的位置可以通过参考ShhN的带状图（位于左上角).
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