El colesterol celular se activa directamente suavizado en la señalización del erizo

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• Los esteroles son esenciales para la señalización del erizo, una vía vital en la embriogénesis de los vertebrados y el cáncer.
• La proteína de membrana Smoothened (SMO) es activada por esteroles que se unen a su dominio extracelular rico en cisteína (CRD).
• Permanecen preguntas clave con respecto al activador de esteroles endógenos de SMO y su mecanismo de activación.

Objetivo del estudio:

• Para determinar el activador de esteroles endógenos de Smoothened.
• Para aclarar el mecanismo de la activación suavizada por los esteroles.
• Para definir la base estructural de la interacción esterol-suavizado.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura del CRD suavizado solo y complejo con esteroles.
• Mutagénesis dirigida al sitio para identificar los residuos clave para el reconocimiento y la actividad de los esteroles.
• Ensayos funcionales para evaluar la activación suavizada por diferentes esteroles y la señalización de Hedgehog.

Principales resultados:

• Las estructuras cristalinas revelan que la unión de esteroles induce un cambio conformacional único en el sitio de unión de SMO CRD, suficiente para la activación.
• La señalización del erizo depende de la unión del esterol a la SMO, con residuos específicos identificados para el reconocimiento y la actividad.
• El colesterol se une y activa directamente a la SMO, mientras que los efectos del oxisterol se eliminan en los mutantes de la SMO activados por el colesterol.

Conclusiones:

• El colesterol, no los oxisteroles, se propone como el activador endógeno de la señalización Smoothened en los vertebrados Hedgehog.
• La activación suavizada implica un cambio conformacional único impulsado por la unión de esteroles.
• La señalización del erizo vertebrado puede regular la actividad de la vía controlando el acceso de Smoothened al colesterol.