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発生：Shaggy/GSK3タンパク質はCubitus interruptusタンパク質を制御してHedgehog信号伝達系に拮抗する

2002年4月4日 Nature 416, 6880 doi: 10.1038/nature733

ショウジョウバエShaggy(Sgg)タンパク質（Zeste-white3,Zw3としても知られる）とその脊椎動物のオーソログ分子であるグリコーゲン合成酵素リン酸化酵素3(GSK3)は、Wingless(Wg)信号伝達系およびWnt信号伝達系の抑制因子である。今回、Sggタンパク質がHedgehog(Hh)信号伝達系の抑制因子でもあることを報告する。ショウジョウバエでは、Hhタンパク質は、Cubitus interruptusタンパク質の全長（Ci155）から短絡型転写抑制型タンパク質(Ci75)を産生するためのタンパク質分解を抑制することと、蓄積したCi155の活性を促進させることによって機能している。sgg遺伝子の機能喪失は、細胞自律的に多量のCi155の蓄積をもたらし、decapentaplegic(dpp)遺伝子とwg遺伝子を含むHhに応答する遺伝子の異所発現を引き起こす。sgg遺伝子とSuppressor of fused遺伝子Su(fu)⁷を同時に除くと翅の重複を引き起こし、これはHh信号伝達系の異所性発現によって引き起こされる翅の重複に類似している。Ciタンパク質は、プロテインキナーゼA(PKA)によって前もってリン酸化された後にGSK3によってリン酸化をうける。またCiタンパク質内のGSK3の標的リン酸化部位を変異させると、Ciタンパク質のタンパク質分解が抑制され、抑制型Ciの産生が妨げられる。我々は、Sgg/GSK3タンパク質がPKAと共にCiタンパク質を高度にリン酸化し、タンパク質分解へ向かわせること、そしてHhタンパク質はCiタンパク質分解をその脱リン酸化を促進することによって拮抗していると考える。

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