Кіріспе
Ұрық сигналды жол - ұрық клеткаларының дұрыс дифференциациясы үшін қажетті ұрық клеткаларына ақпаратты жеткізетін сигналды жол. Эмбрионың әртүрлі бөліктерінде едік сигналды ақуыздарының концентрациясы әр түрлі болады. Бұл жолдың ересектерде де рөлі бар. Бұл жолдың бұзылуымен байланысты аурулар қатерлі ісікке жатады. Ежелгі есек сигналды жол жануарлардың дамуының негізгі реттеушілерінің бірі болып табылады және барлық билатериялықтарда бар. Жол өзінің атын полипептид лигандынан алады, ол Drosophila тұқымдасына жататын жеміс құсларында кездесетін Hedgehog (Hh) деп аталатын жасушааралық сигналды молекула; Hh генін жоқ жеміс құс личинкалары есекке ұқсайды. Hh - бұл Drosophila сегмент полярлық гендерінің бірі, ол ұш денесінің жоспарының негізін құруға қатысады. Молекула эмбриогенез мен метаморфозаның кейінгі кезеңдерінде маңызды болып қала береді. Сүтқоректілердің үш тұяғы бар, олар: Desert (DHH), Indian (IHH) және Sonic (SHH), олардың ішінде Sonic ең жақсы зерттелген. Бұл жол омыртқалы жануарлардың эмбрионалды дамуы кезінде де маңызды, сондықтан эволюциялық даму биологиясында қызығушылық тудырады. Кнокаут кезінде жолдың компоненттері жетіспейтін тышқандарда ми, скелет, бұлшық еттер, асқазан-ішек жолдары мен өкпе дұрыс дамымайды. Соңғы зерттеулер Hedgehog сигналының ересектердегі тіндерді қалпына келтіру мен қалпына келтіруде қатысатын ересектердегі дің жасушаларын реттеудегі рөлін көрсетеді. Бұл жол кейбір қатерлі ісіктердің дамуына да әсер етеді. олардың "сирету мутагенез" әдісі дене сегменттеуінің дамуына қатысы бар гендер тобын табуға әкелді, бұл эволюциялық даму биологиясының саласын құруға көмектесті. 1995 жылы олар Эдвард Б. Льюиспен бірге Дрософиланың эмбриогенезіндегі генетикалық мутацияларды зерттеу жұмыстары үшін Нобель сыйлығын алды. Drosophila hedgehog (hh) генінің дене бөліктерінің алдыңғы және артқы бөліктерінің арасындағы айырмашылықтарды жасау үшін маңызды бірнеше гендердің бірі ретінде анықталды. Ұшқырдың hh генін 1992 жылы Джим Молер, Филип Бичи, Томас Б. Корнберг және Сайго Каору зертханалары тәуелсіз клондады. Кейбір едік түріндегі мутациялар жануарлар түріндегі эмбриондарға қарағанда ерекше қысқа және өріскел түйіндерді пайда етеді. Ежелгі сегмент полярлық генінің қызметі личинканың кутикулярлық дентикулярының қалыпты полярланған таралуына әсер етуі, сондай-ақ аяқ пен антенна сияқты ересектердің қосымшаларында ерекшеліктері үшін зерттелді. Түйеқұйрықтардың қалыпты үлгісінен гөрі, елік мутант личинкаларының тістері "қатты газон" болады (1-сурет). Бұл құрттың түкті және "күлді" личинкаларының көрінісі "ежа" атауына себеп болды.
The Hedgehog signaling pathway is a signaling pathway that transmits information to embryonic cells required for proper cell differentiation. Different parts of the embryo have different concentrations of hedgehog signaling proteins. The pathway also has roles in the adult. Diseases associated with the malfunction of this pathway include cancer. The Hedgehog signaling pathway is one of the key regulators of animal development and is present in all bilaterians. The pathway takes its name from its polypeptide ligand, an intracellular signaling molecule called Hedgehog (Hh) found in fruit flies of the genus Drosophila; fruit fly larvae lacking the Hh gene are said to resemble hedgehogs. Hh is one of Drosophila's segment polarity gene products, involved in establishing the basis of the fly body plan. The molecule remains important during later stages of embryogenesis and metamorphosis. Mammals have three Hedgehog homologues, Desert (DHH), Indian (IHH), and Sonic (SHH), of which Sonic is the best studied. The pathway is equally important during vertebrate embryonic development and is therefore of interest in evolutionary developmental biology. In knockout mice lacking components of the pathway, the brain, skeleton, musculature, gastrointestinal tract and lungs fail to develop correctly. Recent studies point to the role of Hedgehog signaling in regulating adult stem cells involved in maintenance and regeneration of adult tissues. The pathway has also been implicated in the development of some cancers. their "saturation mutagenesis" technique resulted in the discovery of a group of genes involved in the development of body segmentation, helping to found the field of evolutionary developmental biology. In 1995, they shared the Nobel Prize with Edward B. Lewis for their work studying genetic mutations in Drosophila embryogenesis. The Drosophila hedgehog (hh) gene was identified as one of several genes important for creating the differences between the anterior and posterior parts of individual body segments. The fly hh gene was independently cloned in 1992 by the labs of Jym Mohler, Philip Beachy, Thomas B. Kornberg and Saigo Kaoru. Some hedgehog mutants result in abnormally shaped embryos that are unusually short and stubby compared to wild type embryos. The function of the hedgehog segment polarity gene has been studied for influence on the normally polarized distribution of larval cuticular denticles as well as features on adult appendages such as legs and antennae. Rather than the normal pattern of denticles, hedgehog mutant larvae tend to have "solid lawns" of denticles (Figure 1). The appearance of the stubby and "hairy" larvae inspired the name 'hedgehog'.
Механизм
Бөжәк клеткалары толық өлшемді мырыш саусағының транскрипциялық факторы Cubitus interruptus (Ci) экспрессиялайды, ол Costal 2 (Cos2) ақуызына ұқсас кинезинмен кешенді құрайды және жасушалық микротүбіктерге байланған цитоплазмада орналасады (сурет 2). SCF кешені 155 kDa толық ұзындығындағы Ci ақуызын протеозомаға тәуелді бөліну үшін нысанаға алады, бұл 75 kDa фрагментін (CiR) тудырады. CiR жасушада жинақталып, ядроға таралады, онда Hedgehog (Hh) нысанасы гендерінің корепрессоры ретінде әрекет етеді. Ci протеинінің протеолизіне әкелетін қадамдар бірнеше протеинкиназалар; PKA, GSK3β және CK1 арқылы Ci протеинін фосфорилирлеуді қамтиды (сурет 2). Drosophila ақуыздық Slimb - бұл барлық жерде болу үшін ақуыздарды нысанаға алатын SCF кешенінің бөлігі. Слимп фосфорилендірілген Cи протеинына байланады. Hh (сурет 3) болмаған жағдайда Patched (PTCH) деп аталатын жасуша бетіндегі трансмембраналық белок Smoothened (SMO) деп аталатын 7 мембраналық рецептордың жоғары экспрессиясы мен белсенділігін болдырмауға әрекет етеді. Patched белдеуі мембраналық тасымалдау ақуыздарына ұқсас. Жасушадан тыс Hh бар кезде (3- сурет), ол Patched- ке байланады және оны тежеп, Smoothened- ті жинақтауға және Ci ақуызының протеолитикалық бөлінуін тежеуге мүмкіндік береді. Бұл процесс Smoothened және Costal 2 тікелей өзара әрекеттесуін қамтиды және құрамында Ci протеин кешенінің Ci протеин протеолизіне әкелетін қадамдар бұзылған микродоменге секвестрленуін қамтуы мүмкін. Smoothened фосфорилирленуі Smoothened деңгейін Hh тәуелді реттейтін рөл атқарады деп болжанады. Hh белсендірілген Patched (суреттегі 3) клеткаларында цитоплазмада тұтас Ci ақуыз жинақталады және CiR деңгейі төмендейді, бұл кейбір гендердің, мысалы, декапентаплагиялық (dpp, BMP өсу факторы отбасының мүшесі) транскрипциясына мүмкіндік береді. Басқа Hh реттелетін гендер үшін экспрессияға CiR жоғалуы ғана емес, сонымен қатар транскрипциялық активатор ретінде әрекет ету үшін Ci- нің оң әсері қажет.
Рөл
Еркекшөптің личинканың дене бөлігінің дамуы мен ересек мүшелердің қалыптасуындағы рөлі бар. Дрозофила эмбрионының дамуы кезінде дене сегменттерінің пайда болуы кезінде транскрипция факторларын синтездейтін жасушалардың жолақтары да клеткадан клеткаға сигналды белдікті Эджгог (суреттегі 4 жасыл) экспресс ете алады. Hedgehog оны құрайтын жасушалардан өте алыс қозғалмайды, сондықтан ол тек қана экспрессияланатын жасушаларға іргелес жасушалардың жұқа жолағын белсендіреді. Осы жергілікті тәсілмен әрекет еткенде, едік паракриналық фактор ретінде жұмыс істейді. Тек қана бір жағындағы бір жағындағы жасушалар ғана Hh-ның рецептор протеинимен өзара әрекеттесуінен кейін Hedgehog-қа жауап береді. Hh белсендірілген Patched рецепторы бар жасушалар Wingless ақуызын синтездейді (суреттегі қызыл). Егер Drosophila эмбрионын барлық жасушаларда Hh өндіру үшін өзгертсе, барлық құзыретті жасушалар жауап береді және әр сегментте Wingless экспрессиялайтын жасушалардың кең ауқымын құрайды. Қанатты емес геннің жоғарыда транскрипцияны реттейтін аймағы бар, ол Ci транскрипциялық факторды Hh тәуелді түрде байлайды, нәтижесінде Hh өндіретін жасушалар жолағына іргелес жасушалар жолағында қанатты емес транскрипцияның (2-ші суреттегі өзара әрекеттесу) артуы байқалады. Қанатсыз белок клетка сыртындағы сигнал ретінде әрекет етеді және оның клетка бетіндегі рецепторын Frizzled белсендіре отырып, жапсарлас жасушалар қатарын қалыптастырады. Wingless - қатқылдаған экспрессияланатын жасушаларға әсер етіп, қатқылдаған экспрессияланатын жолақты тұрақтандырады. Wingless Wnt ұяшықтан ұяшыққа сигнал беретін белоктар отбасының мүшесі. Hedgehog және Wingless өзара сигналдауы парасегменттер арасындағы шекараны тұрақтандырады (4-сурет, жоғарғы жағы). Wingless және Hedgehog-тің әр сегменттегі басқа жасушалар жолақтарына әсері сегменттердің алдыңғы артқы осі бойымен ерекше анатомиялық ерекшеліктерін түсіндіретін позициялық кодты құрады. Wingless протеин кейбір қанаты жоқ мутанттардың фенотипіне байланысты "қанаты жоқ" деп аталады. Қанатсыз және Есекі метаморфоз кезінде бірге жұмыс істейді. Hedgehog - Drosophila мүшелерінің дамуының артқы бөлігінде көрініс табады. Ежелгі кездегі А. п. Ежелгі ежек тіршілік етуін төмендету Gammarus minus амфиподаның көзінің дамуын төмендетуге әсер етеді.
Анелидтер
Ежелгі ежелгілер де анелид құрттарының сегментациясына қатысады; өйткені қатар эволюция мүмкін емес сияқты, бұл екі филаның арасындағы сегментацияның ортақ шығу тегін білдіреді. Hh сегменттердің пайда болуына әсер етпесе де, сегменттелген өрістер пайда болғаннан кейін оларды тұрақтандыруға әсер етеді. Бұл лигандтың тасымалдануына, секрециясына және рецепторлармен өзара әрекеттесуіне қатысады. SHH аутокриндік түрде сигнал бере алады, ол өндірілетін жасушаларға әсер етеді. Секреция және содан туындайтын паракринді есек сигнализациясы Диспетчерлік (DISP) ақуыздың қатысуын қажет етеді (5-суреттегі "2" процесі). SHH мақсатты жасушаға жеткенде, ол Patched 1 (PTCH1) рецепторына байланады (5- суреттегі " 3 " процесі, көк молекула). Лиганд болмаған жағдайда, PTCH1 Smoothened (SMO) - ді, жолдағы төменгі ағыстағы белокты (4- процесс) тежейді. SMO-ны кіші молекула реттейді, оның жасушалық локализациясы PTCH арқылы бақыланады. PTCH1 липофильді молекулаларды мембрана арқылы тасымалдауы белгілі C1 (NPC1) типті Ниман Пик ауруына гомологияға ие. PTCH1 - де стерол сезімталдығы доманы (SSD) бар, ол SMO белсенділігін басу үшін маңызды екені дәлелденді. Қазіргі теорияға сәйкес, PTCH SMO-дан оксистеролдарды алып тастау арқылы SMO-ны реттейді. PTCH стерол сорғысы сияқты әрекет етеді және 7- дегидрохолестерол редуктазасы арқылы пайда болған оксистеролдарды жояды. Hh белогының байланысуы немесе PTCH SSD-дегі мутациясы кезінде сорғы сөндіріледі, бұл SMO-ның айналасында оксистеролдардың жинақталуына мүмкіндік береді. Стерилдердің осы жинақталуы SMO- ның белсенді болуына немесе мембранада ұзақ уақыт болуына мүмкіндік береді. Бұл гипотеза SMO- ға әсер ететін жолдың бірнеше шағын молекулалы агонисттері мен антагонисттерінің болуымен расталады. SHH байланысуы SMO ингибициясын жеңілдетеді, бұл GLI транскрипция факторларының (5- процесс) белсендірілуіне әкеледі: Gli1 және Gli2 активаторлары және Gli3 репрессорлары. SMO- мен GLI- ні байланыстыратын молекулалық оқиғалар тізбектері нашар түсініледі. Белсенділенген GLI ядрода жиналады ("6" процесі) және "7" процесі бойынша едік нысанасы гендерінің транскрипциясын бақылайды. Жақында PTCH1 едік нысанасы гендерінің транскрипциясын Smoothened- тен тәуелсіз механизм арқылы басады деп мәлімделген. PTCH1-ден басқа сүтқоректілерде тағы бір елік рецепторы бар, ол PTCH2 болып табылады, оның PTCH1 реттілік сәйкестігі 54%. Үш сүтқоректілердің баршасы бірдей рецепторларды ұқсас аффинитетпен байлайды, сондықтан PTCH1 және PTCH2 лигандтарды ажырата алмайды. Алайда олардың сөздері бір-бірінен ерекшеленеді. PTCH2 ұрықтарында әлдеқайда жоғары деңгейде экспрессияланады және онда шөлдік тұяқтың сигналдарын орнатқан. Сонымен қатар, PTCH2 - нің артық экспрессиясы базальді клеткалы карциномада мутациялы PTCH1 - ні алмастырмайды. Дрозофила сияқты омыртқасыздарда да, Hedgehog-тің PTCH-ке байланысы лигандты ішкілендіруге және тұтқындауға әкеледі. Нәтижесінде, in vivo тұқымның рецепторды экспресс ететін рецептивті өрістен өтуі сигналдың әлсіреуіне әкеледі, бұл әсер лигандқа тәуелді антагонизм (LDA) деп аталады. Дрозофиладан айырмашылығы, омыртқалы жануарлар Hh өзара әрекеттесетін белок 1 (HHIP1) арқылы LDA арқылы басқа деңгейлі елік реттеуге ие. HHIP1 сондай-ақ едік лигандтарын оқшаулайды, бірақ PTCH-дан айырмашылығы, ол SMO белсенділігіне әсер етпейді.
Рөл
Идеалдар тұқымдасының мүшелері даму процестерінің әртүрлі түрінде маңызды рөл атқарады. 1968 жылы Саундерс пен Гасселингтің балапанның аяқ-қол жапырағын әзірлеуі морфоген тұжырымдамасының негізін құрады. Олар балапанның аяғындағы саусақтарының сәйкестігі поляризациялық белсенділік аймағы (ZPA) - аяқтың артқы шетіндегі ұлпаның шағын аймағы - өндіретін диффузиялық фактормен анықталғанын көрсетті. Имейтін жануарлардың дамуы да осы үлгіге сай болған. Бұл диффузиялық фактор кейінірек Sonic hedgehog болып шықты. Алайда, SHH цифрлық сәйкестікті қалай анықтайтыны жақында ғана белгілі болды. Harfe және басқалар ұсынған қазіргі модельде SHH-ге әсер ету концентрациясы мен уақыты, бұл ұлпаның тышқан эмбрионында қандай цифрға айналатынын анықтайды (6-сурет). V, IV және III цифрлары тікелей эмбриогенез кезінде SHH экспрессиялайтын жасушалардан пайда болады. Бұл жасушаларда SHH автокриндік түрде сигнал береді және бұл сандар лигандтың клеткадан тыс диффузиясы үшін қажетті DISP болмаған жағдайда дұрыс дамыйды. Бұл цифрлар СГШ-ның көрініс беруін жалғастыратын уақыт ұзақтығына байланысты әртүрлі. Ең артқы V цифрсы лигандты ең ұзақ уақыт экспресс еткен жасушалардан пайда болады. IV цифрлы жасушалар SHH-ны қысқа уақыт бойы, ал III цифрлы жасушалар одан да қысқа уақыт бойы экспресс етеді. II сан - бұл жасушадан тыс ШГГ орташа концентрациясына ұшыраған жасушалардан пайда болады. Сонымен қатар, I санды дамыту үшін SHH қажет емес. Бұл - аяқ-қолдың түйіндік жасушаларының әдетті бағдарламасы. Ересектерде тұяқтың сигналдары маңызды болып қала береді. Sonic hedgehog әртүрлі тіндерден, соның ішінде примитивті гематопоэтикалық, сүт безі және жүйке тамыр жасушаларынан ересек стволовые жасушалардың көбеюін ынталандырады. Шаш түтікшелерінің тынығу кезеңінен өсу кезеңіне өтуі үшін есек жолының белсендірілуі қажет. Бұл жануарлар үлгілерінде анықталған уланудың салдарынан сәтсіз болды.
Адам аурулары
Эмбриональды даму кезінде есек сигналының бұзылуы, зиянды мутация немесе жүкті ананың терратогендерді тұтынуы арқылы дамудың ауыр ауытқуларына әкелуі мүмкін. Голопроценцефалия - эмбриональды проценцефалонның ми жарты шарларын қалыптастыруға бөлінбеуі, адамда 8 000 тірі туылған балалардың 1 - іне және 200 спонтанды түсік жасатқан балалардың 1 - іне қатысты жиілікпен кездеседі және әдетте тұяққұйрық жолымен байланысты гендердегі мутациялармен байланысты, соның ішінде SHH және PTCH. Голопроценцефалияның ең ауыр ақауларының бірі циклопия жүкті сүтқоректілер циклопамин жолдарын ингибиторды тұтынатын болса, пайда болады. Ежелгі жолдың белсенділігі әртүрлі ағзаларда, соның ішінде мида, өкпеде, сүт безінде, простатада және теріде қатерлі ісіктердің пайда болуына әсер етеді. Базальді жасушалы карцинома, қатерлі ісіктің ең көп таралған түрі, едік сигналымен тығыз байланысты. Patched- тің функцияларын жоғалту мутациялары мен Smoothened- тің белсендіру мутациялары осы аурумен ауыратын науқастарда анықталды. Жолын қалыптан тыс белсенділеу ересектердегі дің жасушаларының ісікке әкелетін дің жасушаларына айналуы арқылы аурудың дамуына әкеледі. Онкологиялық зерттеушілер есектің сигналды беруін тежейтін арнайы препараттар қатерлі ісіктердің кең ауқымына тиімді ем бола алады деп үміттенеді. Идженнің сигнал беру жолы мен қатерлі ісік дамуы арасындағы байланыс өте күрделі. Дегенмен, есек сигналының бұрыс белсенділігі ісік жасушаларының өсуіне, көбеюіне және індетке ұшырауына әкеп соғатыны анық. Қатерлі ісік ауруларына қатысы бар, сонымен қатар, есек жолы өкпе фиброзы сияқты негізгі тыныс алу жолдары ауруларына да ықпал етуі мүмкін. және созылмалы обструктивті өкпе ауруы.
Есек жолының бағыты
Бұл жолды нысанаға алудың ең кең таралған жолы - SMO модуляциясы. SMO- ның антагонисттері мен агонисттері жолдың төменгі сатысындағы реттеуіне әсер ететінін көрсетті. Қатерлі ісікке қарсы бірнеше едік сигналды жол ингибиторлары бар, мысалы висмодегиб және сонедегиб. Бұл дәрілер, әсіресе, қатерлі ісікпен ауыратын науқастар үшін, перспективалы ем ретінде қарастырылады. SMO ингибиторлары кейбір қатерлі ісіктерді емдеудің ықтимал әдісін білдіреді. Алайда, SMO ингибиторларының зиянды және потенциалды улы жанама әсерлері, балаларда қауіпсіздігі анықталмаған және кейбір пациенттерде SMO ингибиторларына резистенттілік пайда болғандығы дәлелденгендіктен, жаңа дәрілер кластары қажет. Итраконазол (ITZ) висмодегибке және басқа циклопаминдік бәсекелестік антагонисттерге, мысалы IPI 926 және Novartis LDE 225 - ге резистенттілікті беретін мутациялар болған кезде SMO- ні тежейді. PTCH және Gli3 (5E1) антиденелері де жолды реттеудің бір жолы болып табылады. Жасушалардың өсуін тежеу және апоптозды ынталандыру үшін төменгі ағыстағы эффектор және күшті транскрипциялық активатор siRNA Gli1 қолданылды. Арсен триоксиді (Трисенокс) Gli функциясы мен транскрипциясына кедергі келтіріп, едік сигналын тежейтіндігі де дәлелденді. Hedgehog сигналдауының бірнеше экологиялық модификаторлары анықталды, олар денсаулыққа немесе дамуға ықтимал қауіптер болып табылады. Томаттарда (томатодин), картопта (соланидин) кездесетін диеталық алкалоидтар SMO-ға қарсылық танытады және Hedgehog сигналдарын бұзады. Сонымен қатар, кейбір қоршаған ортадағы уытты заттар "Ейжанның" сигналдарын бұза алады. Пайперонилбутоксид (PBO) - 1940 жылдары әзірленген жартылай синтетикалық пестицид қоспасы, оны мыңдаған тұрмыстық және ауыл шаруашылығы өнімдерінен табуға болады. Оның кең таралуына қарамастан, PBO-ның едік сигналын тежеу және дамудың күшті тератогені ретінде әрекет ету қабілеті жақында ғана танылды.
Метастаздар
Hedgehog жолдарының белсенділігі Snail ақуызын экспрессиясының артуына және E кадерин мен тығыз түйісулердің төмендеуіне әкеледі.
Ауыруларды реттеу
Hedgehog жолдарының белсенділігі angiogenic факторлардың (ангиопоэтин 1 және ангиопоэтин 2), циклиндердің (циклин D1 және B1) артуына, антиапоптотикалық гендердің (Fas) төмендеуіне әкеледі. Hh сигналды жолдарының бұзылуы немесе ауытқулы белсенділігі даму ақаулары мен қатерлі ісіктермен байланысты, соның ішінде базальды клеткалы невус синдромы (BCNS), базальды клеткалы карцинома (BCC), медуллобластома (MB), рабдомиосаркома және менингиома. Қатерлі ісіктердің шамамен үштен бірі Hh жолдарының ауытқулы белсендірілуімен байланысты. Түрлі қатерлі ісік түрлерінде аберрантты Hh сигнализациясының белсендірілуінің үш ұсынылатын механизмі бар: I типте Smo немесе теріс реттеушілердің мутацияларына байланысты лигандтан тәуелсіз сигнализация, II типте Hh лигандінің шамадан тыс экспрессиясы бар лигандқа тәуелді автокриндік / юкстакриндік сигнализация, ал III типте ісік жасушалары мен стромальды жасушалар арасындағы лигандқа тәуелді паракриндік сигнализация. Hh жолдағы бұл бұзылулар ісік жасушаларының көбеюіне, тіршілік етуіне және ісік түбір жасушаларының болуына әкелуі мүмкін, бұл ісік басталуы мен прогресіне ықпал етеді.
Эволюция
Бастапқы хордалылар болып табылатын ланцеттердің тек бір ғана Drosophila Hh гомологы бар (7. сурет). Бұл омыртқалы жануарлардың эволюциялық тарихының басында орын алған екі кезеңдегі бүкіл геномдық дупликацияның салдары. Мұндай екі оқиғадан төрт гомолог ген пайда болған болса, оның бірі жоғалған болуы керек. Шөлдік кеміргіштер - Drosophila Hh-мен ең жақын туысқан. Кейбір түрлерде гендердің қосымша қайталануы болды. Дорус және басқалар. Бұл ақуыздың күрделірек реттелуіне мүмкіндік берді және адам миының көлемін және күрделілігін арттыруда рөл атқарған болуы мүмкін. WNT рецепторларының қырлы туысы Smoothened-ке кейбір реттілік ұқсастығына ие. Smoothened G протеинді жұпталған рецепторлар (GPCR) суперотбасының функционалдық жағынан әртүрлі мүшесі болып көрінеді. WNT және Hh сигналды жолдарының басқа да ұқсастықтары қаралды. Нюссе "липидтік модификацияланған ақуыздар мен мембраналық транслокаторларға негізделген сигнал беру жүйесі ежелгі және Wnt және Hh сигнал беру жүйелерінің негізін қалаушы болуы мүмкін" деп атап өтті. Smoothened-тен төменгі ағыстағы омыртқасыздар мен омыртқалылардың сигнал беруі айтарлықтай өзгеше болды деп болжанады. Дрозофилаға қарағанда омыртқалыларда Супрессордың (SUFU) рөлі күшейтілді, мұнда оның рөлі салыстырмалы түрде аз. 2 жағалаулық белдік Drosophila-да ерекше маңызды. Fused протеин киназасы Drosophila-да SUFU-ның регуляторы болып табылады, бірақ омыртқалы жануарлардың Hh жолында рөл атқармайды. Омыртқалы жануарларда Hh сигналы шымшықтардың дамуына қатты әсер етеді. Белгілі бір домендік эволюция бар, ол N терминалды домен (Хедж) және C терминалды домен (Ходж) белдіктерінің Hedgehog отбасында кездеседі, олар кейін бір транскрипциялық бірлікке біріктірілді. Hog доменінде Hint (Hedgehog INTein) деп аталатын реті бар, ол реті мен функциясы жағынан бактериялық және саңырауқұлақтың интеіндеріне ұқсас. Хог домені көптеген эукариоттық тармақтарда, яғни қызыл балдырларда, балдырларда, динофлагеллаттарда, якобидтерде және басқа да бір жасушалы эукариоттарда кездеседі. Хоанофлагеллаттарда хоглет деп аталатын ген бар, ол сондай-ақ едіктің C терминалды доменін кодтайды. Алайда, хоанофлагелаттар мен төменгі эукариоттарда тікұшақ доменіне ұқсас аймақтар жоқ, бұл шошқаның бірінші болып дамығанын көрсетеді. С. elegans құрттарында тұяққа ұқсас гендер, 2 Patched гомологы және Patched туысқан гендері бар. Бұл гендер C. elegans дамуында рөл атқаратын ақуыздарды кодтайтыны дәлелденді.
shh has undergone accelerated evolution in the primate lineage leading to humans. Dorus et al. hypothesise that this allowed for more complex regulation of the protein and may have played a role in the increase in volume and complexity of the human brain. The frizzled family of WNT receptors have some sequence similarity to Smoothened. Smoothened seems to be a functionally divergent member of the G protein coupled receptor (GPCR) superfamily. Other similarities between the WNT and Hh signaling pathways have been reviewed. Nusse observed that, "a signalling system based on lipid modified proteins and specific membrane translocators is ancient, and may have been the founder of the Wnt and Hh signaling systems". It has been suggested that invertebrate and vertebrate signalling downstream from Smoothened has diverged significantly. The role of Suppressor of Fused (SUFU) has been enhanced in vertebrates compared to Drosophila where its role is relatively minor. Costal 2 is particularly important in Drosophila. The protein kinase Fused is a regulator of SUFU in Drosophila, but may not play a role in the Hh pathway of vertebrates. In vertebrates, Hh signalling has been heavily implicated in the development of cilia. There is striking domain level evolution present in the Hedgehog family of proteins, the N terminal domain (Hedge) and the C terminal domain (Hog), that were later spliced together into a single transcriptional unit. The Hog domain contains a sequence called Hint (Hedgehog INTein), which is similar in sequence and function to bacterial and fungal inteins. The Hog domain is present in many eukaryotic branches, i. e. red algae, mosses, dinoflagellates, jakobids, and other single cell eurkaryotes. Choanoflagellates contain a gene named hoglet that also encodes the hedgehog C terminal domain Hog domain. However, Choanoflagellates and lower eukaryotes do not contain any regions similar to the hedge domain, suggesting that hog evolved first. Hedgehog like genes, 2 Patched homologs and Patched related genes exist in the worm C. elegans. These genes have been shown to code for proteins that have roles in C. elegans development.