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헤지혹 신호 전달 경로란 무엇인가?

헤지혹 신호 전달 경로는 동물의 발달에서 중요한 역할을 하는 주요 조절 인자 중 하나이며, 세포 분화가 적절히 이루어지도록 하기 위해 배아 세포에 정보를 전달하는 신호 전달 경로입니다. 이 경로의 이름은 과일파리 속의 곤충에서 발견되는 헤지혹(Hh)이라는 폴리펩타이드 리간드에서 유래되었습니다. 헤지혹은 세포 간 신호 분자로 작용합니다.

헤지혹 신호 전달 경로의 기능

진화적으로 보존된 헤지혹(Hh) 경로는 정상적인 배아 발달에 필수적이며, 성체 조직의 항상성 유지, 갱신 및 재생 과정에서 중요한 역할을 합니다. 분비된 Hh 단백질은 농도와 시간에 따라 세포 반응을 유도하는데, 이는 세포 생존과 증식에서부터 세포 운명 지정 및 분화에 이르는 다양한 반응을 포함합니다. 또한 이 경로는 배아 발생의 후반 단계와 탈바꿈(메타모르포시스) 동안에도 중요합니다.

헤지혹 신호 전달 경로의 과정

헤지혹 신호 전달 경로는 두 가지 주요 부분으로 나누어집니다.

1. 헤지혹이 없을 때
   Ptch 수용체는 섬모에 위치하여 Smo의 활성화를 억제합니다. Gli 단백질은 PKA, CKI, GSK3B에 의해 인산화되고, 부분적으로 절단되어 Gli 억제형(GliR)으로 변형되어 핵에서 Hh 타겟 유전자 전사를 억제합니다.

2. 헤지혹이 있을 때
   Ptch 수용체는 섬모에서 사라지고, 활성화된 Smo는 Gli, Sufu, Kif7로 이루어진 단백질 복합체가 섬모 끝으로 이동하는 데 기여합니다. 여기서 Gli는 부정적인 조절자인 Sufu와 분리됩니다. Gli 활성화형(GliA)이 생성되며, GliA가 핵으로 축적되어 Hh 타겟 유전자의 전사를 활성화시킵니다.

헤지혹 신호 전달 경로와 관련된 질병

정상적인 배아 발달과 성체 조직의 항상성 유지 외에도, 비정상적인 Hh 신호 전달 경로는 다양한 암의 발병에 관여합니다. 대표적으로 기저세포암(basal cell carcinoma), 횡문근육종(rhabdomyosarcoma), 신경모세포종(edulloblastoma) 등이 있습니다.

또한 과도하게 활성화된 Hh 신호 전달 경로는 췌장암, 폐암, 전립선암, 난소암, 유방암과 관련이 있습니다. 따라서 Hh 경로 활동을 조절하는 메커니즘을 이해하는 것은 Hh에 의해 유발된 질병을 치료하기 위한 새로운 치료법 개발에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.

Hedgehog signaling pathway 리스트

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