分享一篇发表在PNAS上的文章，题目为“Conserved C143 forms a branched intermediate in Hedgehog autoprocessing: A cancer drug discovery target against Hedgehog signaling”，通讯作者是来自伦斯勒理工学院的Chunyu Wang教授，研究方向是阿尔兹海默症和癌症中的结构机制和药物发现；以及来自内布拉斯加大学医学中心的Jian Xie教授，研究方向是细胞膜相关的病毒宿主相互作用。

Hedgehog（Hh）信号在胚胎发育中起着重要作用，而其在成人中的异常激活与癌症有关。目前已有靶向Hh的药物获得FDA的批准，但耐药性也很快出现，因此新型Hh抑制剂亟待开发。Hh通过一种特殊的自加工过程激活，其中Hh前体蛋白的C端（HhC）保守的C1巯基进攻甘氨酸的C端并形成N-S酰基转移过程，而后N端（HhN）发生胆固醇化形成成熟的Hh蛋白。在本文中，作者则证明了Hh蛋白上的另一个半胱氨酸残基C143也是Hh自加工所必需的。

首先作者测试了C143是否参与了Hh成熟的过程，他们构建了突变体并发现C143A和C143D会阻碍HhC的形成，说明C143是Hh自加工所必须的。随后，作者也测定了C143的pKa，他们发现其pKa为4.5远低于正常半胱氨酸的pKa（~8.3），表明其确实具有高反应性。因此，作者推测在Hh前体裂解的过程中可能发生了硫酯的交换并形成了支链中间体。

随后，作者采用凝胶电泳实验进一步验证了支链中间体的存在。他们发现在不加入DTT的条件下确实会存在一个迁移速度更慢的条带，并且随着DTT加入的时间推移而消失。此外，考虑到支链中间体存在两个N端，作者又进行了胶内酶解实验。从中，他们鉴定到了支链分子中来自HhC结构域新N端的序列，进一步确认了支链中间体的存在。

总的来说，在本文中作者发现在Hh蛋白成熟的过程中经历了一个支链中间体形成的过程，即N-S酰基转移过程、C1到C143的硫酯交换过程和胆固醇修饰过程，而参与形成支链中间体的C143可作为新的癌症治疗药物靶点。

本文作者：WYQ

责任编辑：MB

DOI：10.1073/pnas.2415144122

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2415144122