REVIEW

Smoothened regulation in response to Hedgehog stimulation

  • Kai Jiang ,
  • Jianhang Jia
Expand
  • Markey Cancer Center, Department of Molecular and Cellular Biochemistry, University of Kentucky College of Medicine, Lexington, KY 40536, USA

Received date: 22 Dec 2015

Accepted date: 05 Jan 2016

Published date: 26 Jan 2016

Copyright

2014 Higher Education Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Abstract

The Hedgehog (Hh) signaling pathway play critical roles in embryonic development and adult tissue homeostasis. A critical step in Hh signal transduction is how Hh receptor Patched (Ptc) inhibits the atypical G protein-coupled receptor Smoothened (Smo) in the absence of Hh and how this inhibition is release by Hh stimulation. It is unlikely that Ptc inhibits Smo by direct interaction. Here we discuss how Hh regulates the phosphorylation and ubiquitination of Smo, leading to cell surface and ciliary accumulation of Smo in Drosophila and vertebrate cells, respectively. In addition, we discuss how PI(4)P phospholipid acts in between Ptc and Smo to regulate Smo phosphorylation and activation in response to Hh stimulation.

Cite this article

Kai Jiang , Jianhang Jia . Smoothened regulation in response to Hedgehog stimulation[J]. Frontiers in Biology, 2015 , 10(6) : 475 -486 . DOI: 10.1007/s11515-015-1385-8

Achnowledgements

We apologize to colleagues whose works were not cited because of space limited. Our work is supported by funding from the National Institute of Health (R01GM079684).
Kai Jiang and Jianhang Jia declare that they have no conflict of interest.This manuscript is a review article and does not involve a research protocol requiring approval by the relevant institutional review board or ethics committee.
1
Aikin R A, Ayers K L, Thérond P P (2008). The role of kinases in the Hedgehog signalling pathway. EMBO Rep, 9(4): 330–336

DOI PMID

2
Alcedo J, Ayzenzon M, Von Ohlen T, Noll M, Hooper J E (1996). The Drosophila smoothened gene encodes a seven-pass membrane protein, a putative receptor for the hedgehog signal. Cell, 86(2): 221–232

DOI PMID

3
Apionishev S, Katanayeva N M, Marks S A, Kalderon D, Tomlinson A (2005). Drosophila Smoothened phosphorylation sites essential for Hedgehog signal transduction. Nat Cell Biol, 7(1): 86–92

DOI PMID

4
Arensdorf A M, Marada S, Ogden S K (2015). Smoothened Regulation: A Tale of Two Signals. Trends Pharmacol Sci, 37(1): 62–72

PMID

5
Atwood S X, Li M, Lee A, Tang J Y, Oro A E (2013). GLI activation by atypical protein kinase C i/l regulates the growth of basal cell carcinomas. Nature, 494(7438): 484–488

DOI PMID

6
Atwood S X, Sarin K Y, Whitson R J, Li J R, Kim G, Rezaee M, Ally M S, Kim J, Yao C, Chang A L, Oro A E, Tang J Y (2015). Smoothened variants explain the majority of drug resistance in basal cell carcinoma. Cancer Cell, 27(3): 342–353

DOI PMID

7
Balla T (2013). Phosphoinositides: tiny lipids with giant impact on cell regulation. Physiol Rev, 93(3): 1019–1137

DOI PMID

8
Balmer S, Dussert A, Collu G M, Benitez E, Iomini C, Mlodzik M (2015). Components of intraflagellar transport complex A function independently of the cilium to regulate canonical Wnt signaling in Drosophila. Dev Cell, 34(6): 705–718

DOI PMID

9
Bielas S L, Silhavy J L, Brancati F, Kisseleva M V, Al-Gazali L, Sztriha L, Bayoumi R A, Zaki M S, Abdel-Aleem A, Rosti R O, Kayserili H, Swistun D, Scott L C, Bertini E, Boltshauser E, Fazzi E, Travaglini L, Field S J, Gayral S, Jacoby M, Schurmans S, Dallapiccola B, Majerus P W, Valente E M, Gleeson J G (2009). Mutations in INPP5E, encoding inositol polyphosphate-5-phosphatase E, link phosphatidyl inositol signaling to the ciliopathies. Nat Genet, 41(9): 1032–1036

DOI PMID

10
Briscoe J, Thérond P P (2013). The mechanisms of Hedgehog signalling and its roles in development and disease. Nat Rev Mol Cell Biol, 14(7): 416–429

DOI PMID

11
Buonamici S, Williams J, Morrissey M, Wang A, Guo R, Vattay A, Hsiao K, Yuan J, Green J, Ospina B, Yu Q, Ostrom L, Fordjour P, Anderson D L, Monahan J E, Kelleher J F, Peukert S, Pan S, Wu X, Maira S M, García-Echeverría C, Briggs K J, Watkins D N, Yao Y M, Lengauer C, Warmuth M, Sellers W R, Dorsch M (2010). Interfering with resistance to smoothened antagonists by inhibition of the PI3K pathway in medulloblastoma. Sci Transl Med, 2(51): 51ra70

DOI PMID

12
Callejo A, Culi J, Guerrero I (2008). Patched, the receptor of Hedgehog, is a lipoprotein receptor. Proc Natl Acad Sci USA, 105(3): 912–917

DOI PMID

13
Camp D, Currie K, Labbé A, van Meyel D J, Charron F (2010). Ihog and Boi are essential for Hedgehog signaling in Drosophila. Neural Dev, 5(1): 28

DOI PMID

14
Casali A, Struhl G (2004). Reading the Hedgehog morphogen gradient by measuring the ratio of bound to unbound Patched protein. Nature, 431(7004): 76–80

DOI PMID

15
Casso D J, Liu S, Iwaki D D, Ogden S K, Kornberg T B (2008). A screen for modifiers of hedgehog signaling in Drosophila melanogaster identifies swm and mts. Genetics, 178(3): 1399–1413

DOI PMID

16
Chávez M, Ena S, Van Sande J, de Kerchove d’Exaerde A, Schurmans S, Schiffmann S N (2015). Modulation of ciliary phosphoinositide content regulates trafficking and sonic Hedgehog signaling output. Dev Cell, 34(3): 338–350

DOI PMID

17
Chen C H, von Kessler D P, Park W, Wang B, Ma Y, Beachy P A (1999). Nuclear trafficking of Cubitus interruptus in the transcriptional regulation of Hedgehog target gene expression. Cell, 98(3): 305–316

DOI PMID

18
Chen Y, Jiang J (2013). Decoding the phosphorylation code in Hedgehog signal transduction. Cell Res, 23(2): 186–200

DOI PMID

19
Chen Y, Li S, Tong C, Zhao Y, Wang B, Liu Y, Jia J, Jiang J (2010). G protein-coupled receptor kinase 2 promotes high-level Hedgehog signaling by regulating the active state of Smo through kinase-dependent and kinase-independent mechanisms in Drosophila. Genes Dev, 24(18): 2054–2067

DOI PMID

20
Chen Y, Sasai N, Ma G, Yue T, Jia J, Briscoe J, Jiang J (2011). Sonic Hedgehog dependent phosphorylation by CK1α and GRK2 is required for ciliary accumulation and activation of smoothened. PLoS Biol, 9(6): e1001083

DOI PMID

21
Corbit K C, Aanstad P, Singla V, Norman A R, Stainier D Y, Reiter J F (2005). Vertebrate Smoothened functions at the primary cilium. Nature, 437(7061): 1018–1021

DOI PMID

22
DeCaen P G, Delling M, Vien T N, Clapham D E (2013). Direct recording and molecular identification of the calcium channel of primary cilia. Nature, 504(7479): 315–318

DOI PMID

23
Delling M, DeCaen P G, Doerner J F, Febvay S, Clapham D E (2013). Primary cilia are specialized calcium signalling organelles. Nature, 504(7479): 311–314

DOI PMID

24
Denef N, Neubüser D, Perez L, Cohen S M (2000). Hedgehog induces opposite changes in turnover and subcellular localization of patched and smoothened. Cell, 102(4): 521–531

DOI PMID

25
Di Paolo G, De Camilli P (2006). Phosphoinositides in cell regulation and membrane dynamics. Nature, 443(7112): 651–657

DOI PMID

26
Dorn K V, Hughes C E, Rohatgi R (2012). A Smoothened-Evc2 complex transduces the Hedgehog signal at primary cilia. Dev Cell, 23(4): 823–835

DOI PMID

27
Du J, Zhang J, Su Y, Liu M, Ospina J K, Yang S, Zhu A J (2011). In vivo RNAi screen reveals neddylation genes as novel regulators of Hedgehog signaling. PLoS ONE, 6(9): e24168

DOI PMID

28
Dussillol-Godar F, Brissard-Zahraoui J, Limbourg-Bouchon B, Boucher D, Fouix S, Lamour-Isnard C, Plessis A, Busson D (2006). Modulation of the Suppressor of fused protein regulates the Hedgehog signaling pathway in Drosophila embryo and imaginal discs. Dev Biol, 291(1): 53–66

DOI PMID

29
Eaton S (2008). Multiple roles for lipids in the Hedgehog signalling pathway. Nat Rev Mol Cell Biol, 9(6): 437–445

DOI PMID

30
Fan J, Jiang K, Liu Y, Jia J (2013). Hrs promotes ubiquitination and mediates endosomal trafficking of smoothened in Drosophila hedgehog signaling. PLoS ONE, 8(11): e79021

DOI PMID

31
Fan J, Liu Y, Jia J (2012). Hh-induced Smoothened conformational switch is mediated by differential phosphorylation at its C-terminal tail in a dose- and position-dependent manner. Dev Biol, 366(2): 172–184

DOI PMID

32
Fan S, Hurd T W, Liu C J, Straight S W, Weimbs T, Hurd E A, Domino S E, Margolis B (2004). Polarity proteins control ciliogenesis via kinesin motor interactions. Curr Biol, 14(16): 1451–1461

DOI PMID

33
Fukumoto T, Watanabe-Fukunaga R, Fujisawa K, Nagata S, Fukunaga R (2001). The fused protein kinase regulates Hedgehog-stimulated transcriptional activation in Drosophila Schneider 2 cells. J Biol Chem, 276(42): 38441–38448

DOI PMID

34
Garcia-Gonzalo F R, Phua S C, Roberson E C, Garcia G 3rd, Abedin M, Schurmans S, Inoue T, Reiter J F (2015). Phosphoinositides Regulate Ciliary Protein Trafficking to Modulate Hedgehog Signaling. Dev Cell, 34(4): 400–409

DOI PMID

35
Goetz S C, Anderson K V (2010). The primary cilium: a signalling centre during vertebrate development. Nat Rev Genet, 11(5): 331–344

DOI PMID

36
He Q, Wang G, Dasgupta S, Dinkins M, Zhu G, Bieberich E (2012). Characterization of an apical ceramide-enriched compartment regulating ciliogenesis. Mol Biol Cell, 23(16): 3156–3166

DOI PMID

37
Heo J S, Lee M Y, Han H J (2007). Sonic hedgehog stimulates mouse embryonic stem cell proliferation by cooperation of Ca2+/protein kinase C and epidermal growth factor receptor as well as Gli1 activation. Stem Cells, 25(12): 3069–3080

DOI PMID

38
Hildebrandt F, Benzing T, Katsanis N (2011). Ciliopathies. N Engl J Med, 364(16): 1533–1543

DOI PMID

39
Ho K S, Suyama K, Fish M, Scott M P (2005). Differential regulation of Hedgehog target gene transcription by Costal2 and Suppressor of Fused. Development, 132(6): 1401–1412

DOI PMID

40
Hooper J E, Scott M P (2005). Communicating with Hedgehogs. Nat Rev Mol Cell Biol, 6(4): 306–317

DOI PMID

41
Hsia E Y, Gui Y, Zheng X (2015). Regulation of Hedgehog signaling by ubiquitination. Front Biol (Beijing), 10(3): 203–220

DOI PMID

42
Huangfu D, Anderson K V (2005). Cilia and Hedgehog responsiveness in the mouse. Proc Natl Acad Sci USA, 102(32): 11325–11330

DOI PMID

43
Huangfu D, Liu A, Rakeman A S, Murcia N S, Niswander L, Anderson K V (2003). Hedgehog signalling in the mouse requires intraflagellar transport proteins. Nature, 426(6962): 83–87

DOI PMID

44
Humbert M C, Weihbrecht K, Searby C C, Li Y, Pope R M, Sheffield V C, Seo S (2012). ARL13B, PDE6D, and CEP164 form a functional network for INPP5E ciliary targeting. Proc Natl Acad Sci USA, 109(48): 19691–19696

DOI PMID

45
Ingham P W, McMahon A P (2001). Hedgehog signaling in animal development: paradigms and principles. Genes Dev, 15(23): 3059–3087

DOI PMID

46
Jacoby M, Cox J J, Gayral S, Hampshire D J, Ayub M, Blockmans M, Pernot E, Kisseleva M V, Compère P, Schiffmann S N, Gergely F, Riley J H, Pérez-Morga D, Woods C G, Schurmans S (2009). INPP5E mutations cause primary cilium signaling defects, ciliary instability and ciliopathies in human and mouse. Nat Genet, 41(9): 1027–1031

DOI PMID

47
Jia H, Liu Y, Xia R, Tong C, Yue T, Jiang J, Jia J (2010). Casein kinase 2 promotes Hedgehog signaling by regulating both smoothened and Cubitus interruptus. J Biol Chem, 285(48): 37218–37226

DOI PMID

48
Jia H, Liu Y, Yan W, Jia J (2009). PP4 and PP2A regulate Hedgehog signaling by controlling Smo and Ci phosphorylation. Development, 136(2): 307–316

DOI PMID

49
Jia J (2012). Phosphorylation regulation of Hedgehog signaling. Vitam Horm, 88: 253–272

DOI PMID

50
Jia J, Amanai K, Wang G, Tang J, Wang B, Jiang J (2002). Shaggy/GSK3 antagonizes Hedgehog signalling by regulating Cubitus interruptus. Nature, 416(6880): 548–552

DOI PMID

51
Jia J, Jiang J (2006). Decoding the Hedgehog signal in animal development. Cell Mol Life Sci, 63(11): 1249–1265

DOI PMID

52
Jia J, Tong C, Jiang J (2003). Smoothened transduces Hedgehog signal by physically interacting with Costal2/Fused complex through its C-terminal tail. Genes Dev, 17(21): 2709–2720

DOI PMID

53
Jia J, Tong C, Wang B, Luo L, Jiang J (2004). Hedgehog signalling activity of Smoothened requires phosphorylation by protein kinase A and casein kinase I. Nature, 432(7020): 1045–1050

DOI PMID

54
Jiang J (2006). Regulation of Hh/Gli signaling by dual ubiquitin pathways. Cell Cycle, 5(21): 2457–2463

DOI PMID

55
Jiang J, Hui C C (2008). Hedgehog signaling in development and cancer. Dev Cell, 15(6): 801–812

DOI PMID

56
Jiang J, Struhl G (1995). Protein kinase A and hedgehog signaling in Drosophila limb development. Cell, 80(4): 563–572

DOI PMID

57
Jiang J, Struhl G (1998). Regulation of the Hedgehog and Wingless signalling pathways by the F-box/WD40-repeat protein Slimb. Nature, 391(6666): 493–496

DOI PMID

58
Jiang K, Liu Y, Fan J, Epperly G, Gao T, Jiang J, Jia J (2014). Hedgehog-regulated atypical PKC promotes phosphorylation and activation of Smoothened and Cubitus interruptus in Drosophila. Proc Natl Acad Sci USA, 111(45): E4842–E4850

DOI PMID

59
Jiang K, Liu Y, Fan J, Zhang J, Li X, Evers B M, Zhu H, Jia J (2016). PI(4)P promotes phosphorylation and conformational change of Smoothened through interaction with its C-terminal tail. PLoS Biol, 14(1): e1002375

60
Khaliullina H, Panáková D, Eugster C, Riedel F, Carvalho M, Eaton S (2009). Patched regulates Smoothened trafficking using lipoprotein-derived lipids. Development, 136(24): 4111–4121

DOI PMID

61
Kim J, Hsia E Y, Brigui A, Plessis A, Beachy P A, Zheng X (2015). The role of ciliary trafficking in Hedgehog receptor signaling. Sci Signal, 8(379): ra55

DOI PMID

62
Kool M, Jones D T, Jäger N, Northcott P A, Pugh T J, Hovestadt V, Piro R M, Esparza L A, Markant S L, Remke M, Milde T, Bourdeaut F, Ryzhova M, Sturm D, Pfaff E, Stark S, Hutter S, Seker-Cin H, Johann P, Bender S, Schmidt C, Rausch T,Shih D , Reimand J, Sieber L, Wittmann A,Linke L , Witt H, Weber U D, Zapatka M, König R, Beroukhim R, Bergthold G, van Sluis P, Volckmann R, Koster J,Versteeg R , Schmidt S, Wolf S, Lawerenz C,Bartholomae C C , von Kalle C, Unterberg A, Herold-Mende C, Hofer S, Kulozik A E, von Deimling A, Scheurlen W, Felsberg J, Reifenberger G, Hasselblatt M, Crawford J R, Grant G A, Jabado N, Perry A, Cowdrey C, Croul S, Zadeh G, Korbel J O, Doz F, Delattre O, Bader G D, McCabe M G, Collins V P, Kieran M W, Cho Y J, Pomeroy S L, Witt O, Brors B, Taylor M D, Schüller U, Korshunov A, Eils R, Wechsler-Reya R J, Lichter P, Pfister S M, and the ICGC PedBrain Tumor Project (2014). Genome sequencing of SHH medulloblastoma predicts genotype-related response to smoothened inhibition. Cancer Cell, 25(3): 393–405

DOI PMID

63
Kovacs J J, Whalen E J, Liu R, Xiao K, Kim J, Chen M, Wang J, Chen W, Lefkowitz R J (2008). Beta-arrestin-mediated localization of smoothened to the primary cilium. Science, 320(5884): 1777–1781

DOI PMID

64
Kuzhandaivel A, Schultz S W, Alkhori L, Alenius M (2014). Cilia-mediated hedgehog signaling in Drosophila. Cell Reports, 7(3): 672–680

DOI PMID

65
Li S, Chen Y, Shi Q, Yue T, Wang B, Jiang J (2012). Hedgehog-regulated ubiquitination controls smoothened trafficking and cell surface expression in Drosophila. PLoS Biol, 10(1): e1001239

DOI PMID

66
Li S, Ma G, Wang B, Jiang J (2014). Hedgehog induces formation of PKA-Smoothened complexes to promote Smoothened phosphorylation and pathway activation. Sci Signal, 7(332): ra62

DOI PMID

67
Liu A, Wang B, Niswander L A (2005). Mouse intraflagellar transport proteins regulate both the activator and repressor functions of Gli transcription factors. Development, 132(13): 3103–3111

DOI PMID

68
Liu Y, Cao X, Jiang J, Jia J (2007). Fused-Costal2 protein complex regulates Hedgehog-induced Smo phosphorylation and cell-surface accumulation. Genes Dev, 21(15): 1949–1963

DOI PMID

69
Lum L, Beachy P A (2004). The Hedgehog response network: sensors, switches, and routers. Science, 304(5678): 1755–1759

DOI PMID

70
Lum L, Zhang C, Oh S, Mann R K, von Kessler D P, Taipale J, Weis-Garcia F, Gong R, Wang B, Beachy P A (2003). Hedgehog signal transduction via Smoothened association with a cytoplasmic complex scaffolded by the atypical kinesin, Costal-2. Mol Cell, 12(5): 1261–1274

DOI PMID

71
Marada S, Navarro G, Truong A, Stewart D P, Arensdorf A M, Nachtergaele S, Angelats E, Opferman J T, Rohatgi R, McCormick P J, Ogden S K (2015). Functional divergence in the role of N-linked glycosylation in Smoothened signaling. PLoS Genet, 11(8): e1005473

DOI PMID

72
Méthot N, Basler K (2000). Suppressor of fused opposes hedgehog signal transduction by impeding nuclear accumulation of the activator form of Cubitus interruptus. Development, 127(18): 4001–4010

PMID

73
Mukhopadhyay S, Wen X, Chih B, Nelson C D, Lane W S, Scales S J, Jackson P K (2010). TULP3 bridges the IFT-A complex and membrane phosphoinositides to promote trafficking of G protein-coupled receptors into primary cilia. Genes Dev, 24(19): 2180–2193

DOI PMID

74
Mukhopadhyay S, Wen X, Ratti N, Loktev A, Rangell L, Scales S J, Jackson P K (2013). The ciliary G-protein-coupled receptor Gpr161 negatively regulates the Sonic hedgehog pathway via cAMP signaling. Cell, 152(1-2): 210–223

DOI PMID

75
Myers B R, Sever N, Chong Y C, Kim J, Belani J D, Rychnovsky S, Bazan J F, Beachy P A (2013). Hedgehog pathway modulation by multiple lipid binding sites on the smoothened effector of signal response. Dev Cell, 26(4): 346–357

DOI PMID

76
Nachtergaele S, Whalen D M, Mydock L K, Zhao Z, Malinauskas T, Krishnan K, Ingham P W, Covey D F, Siebold C, Rohatgi R (2013). Structure and function of the Smoothened extracellular domain in vertebrate Hedgehog signaling. eLife, 2: e01340

DOI PMID

77
Nüsslein-Volhard C, Wieschaus E (1980). Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila. Nature, 287(5785): 795–801

DOI PMID

78
Nybakken K, Vokes S A, Lin T Y, McMahon A P, Perrimon N (2005). A genome-wide RNA interference screen in Drosophila melanogaster cells for new components of the Hh signaling pathway. Nat Genet, 37(12): 1323–1332

DOI PMID

79
Ogden S K, Fei D L, Schilling N S, Ahmed Y F, Hwa J, Robbins D J (2008). G protein Galphai functions immediately downstream of Smoothened in Hedgehog signalling. Nature, 456(7224): 967–970

DOI PMID

80
Oh S, Kato M, Zhang C, Guo Y, Beachy P A (2015). A comparison of Ci/Gli activity as regulated by Sufu in Drosophila and mammalian Hedgehog response. PLoS ONE, 10(8): e0135804

DOI PMID

81
Pradhan-Sundd T, Verheyen E M (2015). The Myopic-Ubpy-Hrs nexus enables endosomal recycling of Frizzled. Mol Biol Cell, 26(18): 3329–3342

DOI PMID

82
Price M A (2006). CKI, there’s more than one: casein kinase I family members in Wnt and Hedgehog signaling. Genes Dev, 20(4): 399–410

DOI PMID

83
Price M A, Kalderon D (2002). Proteolysis of the Hedgehog signaling effector Cubitus interruptus requires phosphorylation by Glycogen Synthase Kinase 3 and Casein Kinase 1. Cell, 108(6): 823–835

DOI PMID

84
Prulière G, Cosson J, Chevalier S, Sardet C, Chenevert J (2011). Atypical protein kinase C controls sea urchin ciliogenesis. Mol Biol Cell, 22(12): 2042–2053

DOI PMID

85
Pusapati G V, Hughes C E, Dorn K V, Zhang D, Sugianto P, Aravind L, Rohatgi R (2014). EFCAB7 and IQCE regulate hedgehog signaling by tethering the EVC-EVC2 complex to the base of primary cilia. Dev Cell, 28(5): 483–496

DOI PMID

86
Rana R, Carroll C E, Lee H J, Bao J, Marada S, Grace C R, Guibao C D, Ogden S K, Zheng J J (2013). Structural insights into the role of the Smoothened cysteine-rich domain in Hedgehog signalling. Nat Commun, 4: 2965

DOI PMID

87
Ranieri N, Ruel L, Gallet A, Raisin S, Thérond P P (2012). Distinct phosphorylations on kinesin costal-2 mediate differential hedgehog signaling strength. Dev Cell, 22(2): 279–294

DOI PMID

88
Ranieri N, Thérond P P, Ruel L (2014). Switch of PKA substrates from Cubitus interruptus to Smoothened in the Hedgehog signalosome complex. Nat Commun, 5: 5034

DOI PMID

89
Robbins D J, Nybakken K E, Kobayashi R, Sisson J C, Bishop J M, Thérond P P (1997). Hedgehog elicits signal transduction by means of a large complex containing the kinesin-related protein costal2. Cell, 90(2): 225–234

DOI PMID

90
Rohatgi R, Milenkovic L, Corcoran R B, Scott M P (2009). Hedgehog signal transduction by Smoothened: pharmacologic evidence for a 2-step  activation  process.  Proc  Natl  Acad  Sci  USA,  106(9):  3196–3201

DOI PMID

91
Rohatgi R, Milenkovic L, Scott M P (2007). Patched1 regulates hedgehog signaling at the primary cilium. Science, 317(5836): 372–376

DOI PMID

92
Rorick A M, Mei W, Liette N L, Phiel C, El-Hodiri H M, Yang J (2007). PP2A:B56epsilon is required for eye induction and eye field separation. Dev Biol, 302(2): 477–493

DOI PMID

93
Rosenbaum J L, Witman G B (2002). Intraflagellar transport. Nat Rev Mol Cell Biol, 3(11): 813–825

DOI PMID

94
Ruel L, Rodriguez R, Gallet A, Lavenant-Staccini L, Thérond P P (2003). Stability and association of Smoothened, Costal2 and Fused with Cubitus interruptus are regulated by Hedgehog. Nat Cell Biol, 5(10): 907–913

DOI PMID

95
Sekulic A, Migden M R, Oro A E, Dirix L, Lewis K D, Hainsworth J D, Solomon J A, Yoo S, Arron S T, Friedlander P A, Marmur E, Rudin C M, Chang A L, Low J A, Mackey H M, Yauch R L, Graham R A, Reddy J C, Hauschild A (2012). Efficacy and safety of vismodegib in advanced basal-cell carcinoma. N Engl J Med, 366(23): 2171–2179

DOI PMID

96
Sharpe H J, Pau G, Dijkgraaf G J, Basset-Seguin N, Modrusan Z, Januario T, Tsui V, Durham A B, Dlugosz A A, Haverty P M, Bourgon R, Tang J Y, Sarin K Y, Dirix L, Fisher D C, Rudin C M, Sofen H, Migden M R, Yauch R L, de Sauvage F J (2015). Genomic analysis of smoothened inhibitor resistance in basal cell carcinoma. Cancer Cell, 27(3): 327–341

DOI PMID

97
Shi Q, Li S, Jia J, Jiang J (2011). The Hedgehog-induced Smoothened conformational switch assembles a signaling complex that activates Fused by promoting its dimerization and phosphorylation. Development, 138(19): 4219–4231

DOI PMID

98
Sisson J C, Ho K S, Suyama K, Scott M P (1997). Costal2, a novel kinesin-related protein in the Hedgehog signaling pathway. Cell, 90(2): 235–245

DOI PMID

99
Su Y, Ospina J K, Zhang J, Michelson A P, Schoen A M, Zhu A J (2011). Sequential phosphorylation of smoothened transduces graded hedgehog signaling. Sci Signal, 4(180): ra43

DOI PMID

100
Swanson K D, Tang Y, Ceccarelli D F, Poy F, Sliwa J P, Neel B G, Eck M J (2008). The Skap-hom dimerization and PH domains comprise a 3′-phosphoinositide-gated molecular switch. Mol Cell, 32(4): 564–575

DOI PMID

101
Taipale J, Cooper M K, Maiti T, Beachy P A (2002). Patched acts catalytically to suppress the activity of Smoothened. Nature, 418(6900): 892–897

DOI PMID

102
Tang J Y, Mackay-Wiggan J M, Aszterbaum M, Yauch R L, Lindgren J, Chang K, Coppola C, Chanana A M, Marji J, Bickers D R, Epstein E H Jr (2012). Inhibiting the hedgehog pathway in patients with the basal-cell nevus syndrome. N Engl J Med, 366(23): 2180–2188

DOI PMID

103
Thérond P P, Knight J D, Kornberg T B, Bishop J M (1996). Phosphorylation of the fused protein kinase in response to signaling from hedgehog. Proc Natl Acad Sci USA, 93(9): 4224–4228

DOI PMID

104
Tuson M, He M, Anderson K V (2011). Protein kinase A acts at the basal body of the primary cilium to prevent Gli2 activation and ventralization of the mouse neural tube. Development, 138(22): 4921–4930

DOI PMID

105
Wang B, Fallon J F, Beachy P A (2000a). Hedgehog-regulated processing of Gli3 produces an anterior/posterior repressor gradient in the developing vertebrate limb. Cell, 100(4): 423–434

DOI PMID

106
Wang C, Wu H, Katritch V, Han G W, Huang X P, Liu W, Siu F Y, Roth B L, Cherezov V, Stevens R C (2013). Structure of the human smoothened receptor bound to an antitumour agent. Nature, 497(7449): 338–343

DOI PMID

107
Wang G, Amanai K, Wang B, Jiang J (2000b). Interactions with Costal2 and suppressor of fused regulate nuclear translocation and activity of cubitus interruptus. Genes Dev, 14(22): 2893–2905

DOI PMID

108
Wang Y, Zhou Z, Walsh C T, McMahon A P (2009). Selective translocation of intracellular Smoothened to the primary cilium in response to Hedgehog pathway modulation. Proc Natl Acad Sci USA, 106(8): 2623–2628

DOI PMID

109
Williams R L, Urbé S (2007). The emerging shape of the ESCRT machinery. Nat Rev Mol Cell Biol, 8(5): 355–368

DOI PMID

110
Wilson C W, Chen M H, Chuang P T (2009). Smoothened adopts multiple active and inactive conformations capable of trafficking to the primary cilium. PLoS ONE, 4(4): e5182

DOI PMID

111
Wilson C W, Chuang P T (2010). Mechanism and evolution of cytosolic Hedgehog signal transduction. Development, 137(13): 2079–2094

DOI PMID

112
Wollert T, Hurley J H (2010). Molecular mechanism of multivesicular body biogenesis by ESCRT complexes. Nature, 464(7290): 864–869

DOI PMID

113
Xia R, Jia H, Fan J, Liu Y, Jia J (2012). USP8 promotes smoothened signaling by preventing its ubiquitination and changing its subcellular localization. PLoS Biol, 10(1): e1001238

DOI PMID

114
Xie J, Murone M, Luoh S M, Ryan A, Gu Q, Zhang C, Bonifas J M, Lam C W, Hynes M, Goddard A, Rosenthal A, Epstein E H Jr, de Sauvage F J (1998). Activating Smoothened mutations in sporadic basal-cell carcinoma. Nature, 391(6662): 90–92

DOI PMID

115
Yang C, Chen W, Chen Y, Jiang J (2012). Smoothened transduces Hedgehog signal by forming a complex with Evc/Evc2. Cell Res, 22(11): 1593–1604

DOI PMID

116
Yang L, Xie G, Fan Q, Xie J (2010). Activation of the hedgehog-signaling pathway in human cancer and the clinical implications. Oncogene, 29(4): 469–481

DOI PMID

117
Yang X, Mao F, Lv X, Zhang Z, Fu L, Lu Y, Wu W, Zhou Z, Zhang L, Zhao Y (2013). Drosophila Vps36 regulates Smo trafficking in Hedgehog signaling. J Cell Sci, 126(Pt 18): 4230–4238

DOI PMID

118
Yavari A, Nagaraj R, Owusu-Ansah E, Folick A, Ngo K, Hillman T, Call G, Rohatgi R, Scott M P, Banerjee U (2010). Role of lipid metabolism in smoothened derepression in hedgehog signaling. Dev Cell, 19(1): 54–65

DOI PMID

119
Zeng X, Tamai K, Doble B, Li S, Huang H, Habas R, Okamura H, Woodgett J, He X (2005). A dual-kinase mechanism for Wnt co-receptor phosphorylation and activation. Nature, 438(7069): 873–877

DOI PMID

120
Zhang C, Williams E H, Guo Y, Lum L, Beachy P A (2004). Extensive phosphorylation of Smoothened in Hedgehog pathway activation. Proc Natl Acad Sci USA, 101(52): 17900–17907

DOI PMID

121
Zhang J, Du J, Lei C, Liu M, Zhu A J (2014). Ubpy controls the stability of the ESCRT-0 subunit Hrs in development. Development, 141(7): 1473–1479

DOI PMID

122
Zhang W, Zhao Y, Tong C, Wang G, Wang B, Jia J, Jiang J (2005). Hedgehog-regulated Costal2-kinase complexes control phosphorylation and proteolytic processing of Cubitus interruptus. Dev Cell, 8(2): 267–278

DOI PMID

123
Zhang Y, Mao F, Lu Y, Wu W, Zhang L, Zhao Y (2011). Transduction of the Hedgehog signal through the dimerization of Fused and the nuclear translocation of Cubitus interruptus. Cell Res, 21(10): 1436–1451

DOI PMID

124
Zhao X, Ponomaryov T, Ornell K J, Zhou P, Dabral S K, Pak E, Li W, Atwood S X, Whitson R J, Chang A L, Li J, Oro A E, Chan J A, Kelleher J F, Segal R A (2015). RAS/MAPK Activation Drives Resistance to Smo Inhibition, Metastasis, and Tumor Evolution in Shh Pathway-Dependent Tumors. Cancer Res, 75(17): 3623–3635

DOI PMID

125
Zhao Y, Tong C, Jiang J (2007). Hedgehog regulates smoothened activity by inducing a conformational switch. Nature, 450(7167): 252–258

DOI PMID

126
Zheng X, Mann R K, Sever N, Beachy P A (2010). Genetic and biochemical definition of the Hedgehog receptor. Genes Dev, 24(1): 57–71

DOI PMID

127
Zwolak A, Yang C, Feeser E A, Ostap E M, Svitkina T, Dominguez R (2013). CARMIL leading edge localization depends on a non-canonical PH domain and dimerization. Nat Commun, 4: 2523

DOI PMID

Outlines

/