在果蝇卵巢中,生殖干细胞(GSCs)的维持主要依赖于微环境基质细胞产生的骨形态发生蛋白(BMP)配体。BMP信号通过阻断分化因子Bam的转录来抑制GSC分化。值得注意的是,bam的转录仅在距离GSC一个细胞直径的成囊细胞(CBs)中开始。这种陡峭的BMP响应梯度是如何形成的,此前尚不清楚。
本研究揭示了Fused(Fu)——一种调控Hedgehog信号的丝氨酸/苏氨酸激酶——与E3连接酶Smurf协同作用,调控CBs中BMP受体Thickveins的泛素化和蛋白酶体降解。这一调控机制在GSCs和CBs之间产生了陡峭的BMP活性梯度,使得bam在CBs中表达,从而启动分化。研究人员在斑马鱼胚胎发育和人类细胞培养中也观察到了类似的作用,表明这一机制在进化上具有广泛的保守性。