伯豪学院

今年 7 月，University of California 和西湖大学合作在《Cell Reports》上发表了一篇文章——《MAP4K Interactome Reveals STRN4 as a Key STRIPAK Complex Component in Hippo Pathway Regulation》。他们通过分析 MAP4Ks 的互作蛋白组数据，找到 STRIPAK 复合物中另一可能参与 Hippo 通路调控的关键蛋白，并对其调控的分子机理进一步进行了验证，鉴定出 Hippo 通路新的调控因子——STRN4。

模式图

通过大规模的组学筛选可以快速全面的定位到自己感兴趣的目标，大大缩短实验周期。因此，实验前期通过蛋白质组学的大数据分析筛选兴趣蛋白，后期结合一些机制研究手段是目前做基础研究。但是，在蛋白质组学数据筛选中，高假阳性率是很令人头疼的问题。这篇文献中使用的蛋白质筛选体系，通过增加生物学重复，并设置多组对照试验，明显降低了假阳性结果的产生，所得到的结果在后续验证时匹配度较高，值得借鉴。

Hippo 通路先在果蝇中被鉴定并阐明，是一种通过抑制细胞增殖、促进细胞凋亡来调控器官 / 机体大小的保守信号通路，在控制机体正常生长发育和抑制癌症发生过程中具有重要意义。在哺乳动物 Hippo 通路中，MAP4K1/2/3/4/6/7（Mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase）与另外两个 STE20-like 激酶 MST1/ 2 同时作用将两个 ACG 丝氨酸 / 苏氨酸激酶 LATS1/ 2 磷酸化并激活。在磷酸化后，LATS1/ 2 和其接头蛋白 MOB1A/ B 依次磷酸化下游效应因子 YAP 和 TAZ。14-3- 3 蛋白可以识别磷酸化的 YAP/TAZ，并将其运送到细胞质中，在蛋白酶体中被 β -TRCP E3 连接酶复合物降解。当 Hippo 通路被抑制时，未磷酸化的 YAP/TAZ 被释放到细胞核中，与 TEAD1- 4 转录因子形成复合物，调控细胞增殖和存活相关基因的转录。在果蝇和人类细胞中发现，STRIPAK 复合体中的成员——SLMAP 蛋白能够抑制 MST1/ 2 的活性，负调控 Hippo 通路。

虽然已有研究表明 MAP4K 家族参与调节 Hippo 通路，但是关于 MAP4Ks 调控的分子机理尚未被阐明。

图 1 人 MAP4K 蛋白互作网络的集成图

实验在 TAP-MS 筛选过程中，设置了 14 个实验组，20 个空载体对照，1806 个标签载体对照，将符合 MUSE score>0.8 且 raw spectra counts>1 的靶标列作为高置信度互作蛋白，构建人 MAP4K 蛋白互作网络（图 1）。随后通过反向 TAP-MS 和 Pull-down 等试验进一步向我们证实了 MAP4K 蛋白互作网络的准确度。

接着作者通过对 MAP4ks 互作蛋白质组数据的筛选，找到了 STRIPAK 复合物另一个蛋白——STRN4，作者猜测 STRN4 可能会通过影响 MAP4Ks 的活性参与对 Hippo 途径的调节，发挥与 SLMAP 相同的作用。因此，作者首先通过 Pull-down 实验证实 STRN4 与 Hippo 途径中的 MAP4K4 确实存在相互作用，并进一步通过敲除 / 过表达 STRN4 的手段检测下游磷酸化水平、下游基因的表达、YAP 的细胞定位以及腺泡大小的改变，证明 STRN4 主要通过 WD 重复结构域发挥对 Hippo 途径的负调控作用（图 2）。

图 2 STRN4 负调控 Hippo 通路

作者将 STRN4 和 YAP 在子宫内膜癌背景下的表达进行关联分析，提示 STRN4 可能是人类子宫内膜癌的潜在致癌因子。

STRN4 是由 MAP4Ks 的 TAP-MS 筛选得到的蛋白，作者一开始猜测 STRN4 是通过与 MAP4Ks 互作，抑制 MAP4Ks 的活性来负调控 Hippo 途径。但是，在后面的机制研究中，作者虽然证明了 STRN4 能够负调控 Hippo 通路，但对于 STRN4 是如何抑制 MAP4Ks 活性的分子机制并未阐明。

参考文献：Seo G, Han H, Vargas RE, Yang B, Li X, Wang W. MAP4K Interactome Reveals STRN4 as a Key STRIPAK Complex Component in Hippo Pathway Regulation. Cell Rep. 2020;32(1):107860. doi:10.1016/j.celrep.2020.107860