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Hedgehog(Hh)信号通路作为生物进化史上最为保守的信号途径之一，控制了脊椎动物以及非脊椎动物发育过程中细胞的生长及分化。Hh信号通路的异常将会导致包括出生缺陷及癌症、肥胖在内的多种发育异常和病理性疾病。Hh信号通路包含其受体膜蛋白Patched(Ptc)与膜蛋白Smoothened(Smo)，驱动蛋白Costal2(Cos2)/Kif7与Ser/Thr激酶Fused(Fu)/Stk36，肿瘤抑制因子Suppressor of fused(Sufu)以及转录因子Cubitus interruptus(Ci)/Gli等重要蛋白。作为后生动物发育过程中的一种主要的形态发生素，Hh浓度梯度信号通过膜受体Smo的C端逐渐磷酸化与构象变化而传递过细胞膜，从而引起信号通路的活化与不同靶基因的表达。然而，Smo如何将不同浓度的Hh信号通过Cos2/Fu/Sufu复合物传递到下游，其具体机制并不清楚。本论文第一部分的研究揭示，Hh浓度梯度信号所引发的Smo磷酸化水平的升高，能够通过Smo与Cos2之间的动态相互作用将Cos2/Fu复合物招募到细胞膜上，从而进一步诱导Fu激酶二聚化。二聚化的Fu通过自我激活与磷酸化及磷酸化其底物Cos2与Sufu而将Hh信号传递至下游。这一过程将促使全长的转录因子Ci155由Cos2及Sufu动态解离出来并进入细胞核内启动目的基因的表达。这项研究揭示，细胞通过动态调节Fu二聚化及其激酶活性而感应不同水平的Hh信号。另外也提示了Hh信号通路成员的磷酸化如何影响它们的活性、转录因子的动态解离与入核，从而启动不同的下游基因表达。 在Hh信号通路的重要成员当中，Sufu成为最为保守的调控蛋白之一。同时，进化当中高度保守的蛋白往往具有重要的调控功能。也正因为如此，Sufu作为Hh信号通路抑制因子和肿瘤抑制因子发挥着重要的调控作用与功能。但是关于Sufu蛋白的降解与稳定机制还不清楚，在本论文的第二部分研究中我们用质谱分析发现了与Sufu蛋白相互作用的去泛素化酶Uch。我们的研究结果表明，Uch能够与Sufu直接相互作用并通过降低其泛素化水平增加其稳定性。并且在此过程中，Uch能够通过影响Sufu的功能而间接的影响其下游转录因子Ci的稳定性与入核，进而影响Hh下游报告基因的表达。