文獻(xiàn)解讀 | Hippo信號(hào)通路核心調(diào)控機(jī)制及腫瘤靶向治療新策略
2022年4月15日，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)研究所Fa-Xing Yu團(tuán)隊(duì)在《Molecular Cell》上發(fā)表題為“WWC proteins mediate LATS1/2 activation by Hippo kinases and imply a tumor suppression strategy”的文章，揭示了 LATS1/2 調(diào)控的分子機(jī)制，并提供了與 Hippo 通路失調(diào)相關(guān)的多種惡性腫瘤的治療策略。
在這篇文章中，云克隆蛋白【含WW和C2域蛋白3(WWC3)重組蛋白，RPU918Hu01】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國(guó)際期刊。
研究簡(jiǎn)介
Hippo通路是一種進(jìn)化上保守的信號(hào)通路，涉及器官大小控制和腫瘤發(fā)生。Hippo通路被描述為一個(gè)線性的激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，其中MST1/2 (Hippo激酶)和MAP4K1-7 (Hippo樣激酶)磷酸化并激活LATS1/2，而LATS1/2磷酸化YAP和TAZ。YAP/TAZ 作為 Hippo 通路的主要效應(yīng)物，被認(rèn)為是原癌蛋白，與癌細(xì)胞干性、轉(zhuǎn)移和耐藥性有關(guān)。激活 LATS1/2 是抑制 YAP/TAZ 和腫瘤發(fā)生的最直接、最全面的方法，但迄今為止，LATS1/2 激活劑的開(kāi)發(fā)還未成功。因此，深入了解 LATS1/2 調(diào)節(jié)機(jī)制可能有助于腫瘤治療策略的開(kāi)發(fā)。
在這項(xiàng)研究中，作者發(fā)現(xiàn)了一個(gè) MST1/2-SAV1-WWC1/2/3-LATS1/2 信號(hào)模塊。在這個(gè)模塊中，WWC 蛋白通過(guò)與 LATS1/2 和 SAV1 直接相互作用而發(fā)揮組織作用，使 LATS1/2 和 SAV1-MST1/2 復(fù)合物接近，并促進(jìn) MST1/2 對(duì) LATS1/2 的磷酸化。WWC 蛋白的異位表達(dá)直接且強(qiáng)烈地激活 LATS1/2。進(jìn)一步，作者觀察到前 200 個(gè)氨基酸對(duì)于 WWC誘導(dǎo) LATS1/2 和 YAP/TAZ 的磷酸化是必要且足夠的。因此，他們將 WWC 蛋白的 200 個(gè)左右的氨基酸序列指定為 SuperHippo，并進(jìn)一步表征其特性。
作者收集了具有不同突變的葡萄膜黑色素瘤 (UM)細(xì)胞，并測(cè)試了 SuperHippo 對(duì)細(xì)胞增殖的影響。在所有細(xì)胞系中，SuperHippo 的表達(dá)增強(qiáng)了 LATS1 和 YAP 的磷酸化并抑制了 CYR61 的表達(dá)。依賴于 YAP的UM細(xì)胞的增殖被 SuperHippo 抑制，不依賴 YAP 的UM細(xì)胞仍可以增殖。為了探索 SuperHippo 在體內(nèi)的功能，作者在幾個(gè) Hippo 信號(hào)相關(guān)的小鼠腫瘤模型中測(cè)試了 SuperHippo 的功效。Nf2 缺陷小鼠病理表型和轉(zhuǎn)錄組變化都被 SuperHippo 表達(dá)逆轉(zhuǎn)。SuperHippo 表達(dá)有效地抑制了Nf2-/- ;Sav1+/-小鼠腫瘤相關(guān)表型；SuperHippo 未能使 Nf2 -/- ;Sav1-/- 小鼠的嚴(yán)重膽管擴(kuò)張正常化。這些結(jié)果表明，SuperHippo 以 SAV1 依賴性方式有效阻斷 YAP/TAZ 活性和腫瘤發(fā)生。
最后，作者測(cè)試了 SuperHippo 對(duì)常見(jiàn)癌癥驅(qū)動(dòng)因素引發(fā)的腫瘤發(fā)生的影響。作者將 NICD 和 myr-AKT 遞送到 SuperHippoF/+ 小鼠的肝臟中，從而導(dǎo)致肝內(nèi)膽管癌（iCCA）的發(fā)展，并增強(qiáng)了 YAP 的表達(dá)。當(dāng)共注射表達(dá) Cre 的質(zhì)粒以打開(kāi) SuperHippo 表達(dá)時(shí)，iCCA 發(fā)育被完全阻斷，防止動(dòng)物死亡。將 myr-AKT 和 N-RasV12 表達(dá)到小鼠肝臟中并誘導(dǎo)肝細(xì)胞癌(HCC)的快速發(fā)展。然而，當(dāng)在注射 myr-AKT 和 N-RasV12 之前通過(guò) Ad-Cre 打開(kāi) SuperHippo 的表達(dá)時(shí)，HCC 發(fā)展和動(dòng)物死亡顯著延遲。
綜上所述，作者展示了 WWC 蛋白 (WWC1/2/3) 直接與 LATS1/2 和 SAV1 相互作用，而 SAV1 反過(guò)來(lái)又會(huì)引入 MST1/2 磷酸化并激活 LATS1/2。此外，在 WWC1/2/3 上定義了一個(gè)最小的蛋白質(zhì)相互作用界面，被稱為 SuperHippo，可以有效抑制多種腫瘤模型中的腫瘤發(fā)生。這一研究揭示了 LATS1/2 調(diào)控的分子機(jī)制，并為與 Hippo 通路失調(diào)相關(guān)的多種惡性腫瘤的治療提供幫助。
Hippo信號(hào)通路
Hippo信號(hào)通路，也稱為Salvador / Warts / Hippo（SWH）通路，命名主要源于果蠅中的蛋白激酶Hippo（Hpo），是通路中的關(guān)鍵調(diào)控因子。該通路由一系列保守激酶組成，主要是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡來(lái)控制器官大小。在哺乳動(dòng)物中，Hippo信號(hào)由細(xì)胞表面配體結(jié)合，激活啟動(dòng)下游信號(hào)通路，最終通過(guò)調(diào)控細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中信號(hào)分子的量，來(lái)調(diào)控細(xì)胞代謝。
