Kirpi geni (Hh) ilk olarak, kirpi dikenleri gibi, Drosophila'daki düzensiz, kıl benzeri kıllar fenotipinin büyümesini kontrol etmesi nedeniyle keşfedildi. Hh, hem omurgasızlarda hem de omurgalılarda organların gelişiminde ve homeostazın korunmasında çok önemli bir rol oynar. Bununla birlikte, Drosophila'nın yalnızca bir Hh proteini varken, memelilerin birden fazla işlevsel Kirpi proteini vardır - Sonic (Shh), Desert (Dhh) ve Indian Hedgehog (Ihh). Bu homolog proteinlerin tümü, memelilerde farklı gelişimsel süreçlerde özel işlevler yerine getirmek için uyarlanmıştır. Ek olarak, omurgasız Hh sinyalinden farklı olarak, memeli Kirpi sinyali, çoğu omurgalı hücresinin hücre yüzeyinde bulunan birincil silyum adı verilen mikrotübül bazlı bir organele de bağlıdır.

Kirpi Sinyalizasyon Mekanizması

Kirpi geni, endoplazmik retikulum içinde önemli posttranslasyonel modifikasyonlara uğrayan Kirpi öncü proteinini kodlar. Kirpi proteininin bu lipid modifikasyonları, aktif Kirpi ligandının sinyal hücresinden salgılanmasında ve hedef hücrelere göçünde önemli bir rol oynar. Aktif Kirpi ligandının yokluğunda, hedef hücre yüzeyinde bulunan Yamalı protein, aşağı akış Kirpi sinyalinin birincil inhibitörüdür. Bununla birlikte, aktif Kirpi ligandı Yamalı proteine bağlandığında, Smoothened adı verilen başka bir transmembran proteini hücre yüzeyine yer değiştirir. Düzleştirilmiş protein daha sonra Cubitus Interruptus'un bozunmasında multiproteinli bir mikrotübül ile ilişkili kompleksin aktivitesini kesintiye uğratabilir. Cubitus Interruptus, Hh sinyal yolundaki birincil transkripsiyonel aktivatörüdür ve daha sonra Hh hedef genlerinin ekspresyonunu açmak için çekirdeğe yer değiştirir.

Fonksiyonlar ve İlişkili Hastalıklar

Hh sinyali organ gelişimi için çok önemlidir ve embriyogenez sırasında Hh'deki herhangi bir bozulma ciddi gelişimsel anormalliklere yol açabilir. Ek olarak, Hh sinyali, yetişkin dokularının korunmasından ve yenilenmesinden sorumlu olan kök hücre rejenerasyonu için gereklidir. Bu nedenle, Hh sinyal yolundaki anormallikler pankreas, akciğer, prostat, meme ve beyin tümörleri dahil olmak üzere belirli kanser türlerine yol açabilir. Bu nedenle, Hh geni ve sinyal yolu, ilaç endüstrisi için geçerli bir terapötik hedeftir.