初级纤毛是一种以微管为结构基础的特殊细胞器，对于细胞功能和器官发育具有重要意义。在没有Hedgehog配体的情况下，受体PTCH1定位于初级纤毛上并与SMO形成复合物，抑制SMO活性。蛋白激酶（如PKA等）磷酸化GLI2和GLI3，导致全长GLI裂解为截短形式GLI2R、GLI3R，从而阻遏下游靶基因的表达。此外，SuFu 通过与胞质和胞核中的GLI结合，作为另一个负性调节因子防止靶基因的激活。当存在Hedgehog配体（如SHH）时，配体与PTCH1结合后，PTCH1被胞吞并解除对SMO的抑制作用，此时SMO羧基端的多个丝氨酸/苏氨酸残基被磷酸化，启动了下游信号的级联激活。同时GLI蛋白能以全长的形式进入核内，进一步激活靶基因的转录，从而完成经典Hedgehog信号转导