引言

Hippo信号通路失调与肝癌发生发展密切相关。Hippo信号通路的关键蛋白根据其功能可被分成两部分：一是受多种上游信号调控的激酶及支架蛋白，包括MST1/2、LATS1/2等；二是驱动下游靶基因表达的转录共激活因子YAP、TAZ以及最主要的转录因子TEADs【1】。已有多个独立课题组利用转基因小鼠模型，发现在小鼠肝脏中特异性过表达YAP或者敲除MST1/2能诱发肝癌。Hippo信号的失活及YAP的激活与肝癌患者总生存期密切相关。YAP基因所在的11q22染色体被报道在肝癌中存在局部扩增现象，但这仅是一个低频事件；另外，在肝癌样本中很少检测到Hippo信号通路关键成分的突变【2-3】。这表明在肝癌发生发展过程中，Hippo信号通路的失调可能受其他癌蛋白或蛋白质翻译后修饰等的调控。蛋白质泛素化修饰已被证明通过修饰关键蛋白（MST1/2、LAST1/2及YAP/TAZ等）来调控Hippo通路【4】，然而目前尚无研究探究泛素化修饰对TEADs生物学功能的影响。

2024年6月11日，浙江大学生命科学研究院金建平课题组和浙江大学附属第一医院裘云庆课题组联合在Nature Communications上发表题为The RNF214-TEAD-YAP signaling axis promotes hepatocellular carcinoma progression via TEAD ubiquitylation的研究论文。该研究鉴定了Hippo信号通路新的重要调控因子——泛素连接酶RNF214；首次报道了转录因子TEADs生物学功能受泛素连接酶RNF214所调控，从而形成RNF214-TEAD-YAP的新信号轴。该研究证明了泛素连接酶RNF214通过上调YAP-TEAD复合体的转录活性，促进肝癌的发生发展。

RNF214是一个目前缺乏研究的RING finger类型泛素连接酶，其生物学功能及相关底物知之甚少。作者首先提取了小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs），发现RNF214-/- MEFs增殖速度显著慢于野生型MEFs，这提示RNF214参与调控了重要的信号通路。作者紧接着利用APEX2介导的临近标记技术，并结合质谱分析，发现Hippo信号通路最主要的转录因子TEADs是RNF214潜在的相互作用蛋白。通过免疫共沉淀实验及体外GST pulldown实验，作者验证了RNF214与TEAD1-4均存在相互作用。并且，RNF214通过其泛素连接酶活性调控Hippo信号通路的转录活性。为进一步探究RNF214调控Hippo信号通路转录活性的机制，作者通过三种体内泛素化实验验证了TEADs是RNF214的底物蛋白。蛋白质泛素化的一个主要结果是蛋白质降解。作者发现RNF214并不调控TEADs的蛋白稳定性。为了佐证上述结论，作者又应用了一系列泛素突变体，并结合体内泛素化实验，验证了RNF214主要介导TEADs的非降解性K27多聚泛素链修饰。非降解性泛素化修饰可以通过调控蛋白的亚细胞定位或者蛋白-蛋白相互作用等，进而参与信号通路的调控。TEADs转录因子是Hippo信号通路的最终效应分子，可以结合DNA，但是本身几乎没有转录活性，需要结合转录辅激活因子YAP/TAZ才能开启靶基因的转录【1】。作者发现RNF214并不影响YAP和TEAD的亚细胞定位，但促进YAP与TEADs之间的相互作用，并依赖于其泛素连接酶的活性。研究发现TEAD2 K345位点为RNF214介导的泛素化修饰位点，其泛素化修饰能增强YAP和TEADs之间的相互作用，并促进YAP-TEAD复合体的转录活性。有趣的是，作者通过体外GST pulldown实验发现YAP和TAZ具有结合多聚泛素链的能力。这也进一步证实了YAP能与泛素化的TEADs形成更强的相互作用。最后，作者发现RNF214是肝癌的一个原癌蛋白，在肝癌组织中过表达，与肝癌患者不良预后显著相关。在肝癌样本中，RNF214的表达水平与YAP/TAZ-TEAD转录复合体的靶基因（CTGF、CYR61等）的表达水平呈正相关。通过体内外实验，作者进一步阐明了RNF214调控肝癌细胞的恶性生物学行为。泛素连接酶RNF214促进肝癌发生发展的分子机制(Credit: Nature Communications)该研究鉴定了Hippo信号通路新的重要调控因子——泛素连接酶RNF214，并证明了RNF214在肝癌发生发展中的重要肿瘤学功能，为解析Hippo信号通路在肝癌中的功能研究提供了一个新的视角；该研究表明，抑制RNF214泛素连接酶活性可以大大抑制YAP-TEAD转录活性，从而阻止肝癌的发生发展，为研发肝癌治疗药物提供了新的思路。

参考文献

1. Ma S, Meng Z, Chen R, Guan KL. The Hippo Pathway: Biology and Pathophysiology. Annu Rev Biochem. 2019 Jun 20;88:577-604. doi: 10.1146/annurev-biochem-013118-111829. Epub 2019 Dec 19. Review. PubMed PMID: 30566373.

2. Russell JO, Camargo FD. Hippo signalling in the liver: role in development, regeneration and disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2022 May;19(5):297-312. doi: 10.1038/s41575-021-00571-w. Epub 2022 Jan 21. Review. PubMed PMID: 35064256; PubMed Central PMCID: PMC9199961.

3. Wang Y, Xu X, Maglic D, Dill MT, Mojumdar K, Ng PK, Jeong KJ, Tsang YH, Moreno D, Bhavana VH, Peng X, Ge Z, Chen H, Li J, Chen Z, Zhang H, Han L, Du D, Creighton CJ, Mills GB, Camargo F, Liang H. Comprehensive Molecular Characterization of the Hippo Signaling Pathway in Cancer. Cell Rep. 2018 Oct 30;25(5):1304-1317.e5. doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.001. PubMed PMID: 30380420; PubMed Central PMCID: PMC6326181.

4. Yan F, Qian M, He Q, Zhu H, Yang B. The posttranslational modifications of Hippo-YAP pathway in cancer. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2020 Jan;1864(1):129397. doi: 10.1016/j.bbagen.2019.07.006. Epub 2019 Jul 12. Review. PubMed PMID: 31306710.

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49045-y

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