ヘッジホッグシグナル伝達経路
昆虫細胞ではCubitus interruptus(Ci)というジンクフィンガー型転写因子を発現し、Costal-2(Cos-2)というキネシン様のタンパク質と複合体を形成して細胞質内の微小管に局在している。この複合体において全長のCi(155 kb)がプロテオソーム依存的に切断され、75 kbの断片(CiR)を生成する。CiRは核内に移行しヘッジホッグ(Hh)標的遺伝子の補助抑制因子として働く。
Ciタンパク質の分解はプロテインキナーゼA(PKA)やGSK3β、CK1といったプロテインキナーゼによるリン酸化の過程を経る。そしてリン酸化されたCiはSCF複合体の構成要素であるSlimbと結合してユビキチン化を受けることになる。
ヘッジホッグタンパク質がない状態では、その膜受容体であるPatched(PTCH)が7回膜貫通タンパク質であるSmoothened(SMO)の発現と活性化を抑えている。一方、Patchedは12回膜貫通タンパク質であり、膜輸送体と相同性がある。細胞質外にHhが存在すると、HhがPatchedと結合しその働きを抑制することで、Smoothenedの発現を高めCiタンパク質の分解を抑えることができる。
ヘッジホッグファミリーは様々な発生の段階で中心的な役割を担っている。最もよく知られた例が発生中の脊椎動物の四肢における役割であり、SaundersとGasselingが1968年に行ったニワトリの肢原基に関する古典的実験がモルフォゲンの概念の基礎を作った。この実験では、ニワトリの肢の指が指として決定づけられるのは肢の後縁にある極性化活性帯(ZPA)という小さな組織領域が産生する拡散性の因子によることが明らかにされ、哺乳類も同様の機構によって発生すると考えられた。この拡散性の因子がソニック・ヘッジホッグであった。しかしながら、いかにしてソニック・ヘッジホッグがそれぞれの指を決定づけるかは最近まで詳細にされることはなかった。最近の理論によると、マウスの胚において、ソニック・ヘッジホッグの濃度とどれだけ暴露されたかという時間がどの指になるかを決めているという。
第5指、第4指それに第3指の一部はSHHを発現している細胞から直接生じてくる。