今年 7 月，University of California 和西湖大學(xué)合作在《Cell Reports》上發(fā)表了一篇文章——《MAP4K Interactome Reveals STRN4 as a Key STRIPAK Complex Component in Hippo Pathway Regulation》。他們通過分析 MAP4Ks 的互作蛋白組數(shù)據(jù)，找到 STRIPAK 復(fù)合物中另一可能參與 Hippo 通路調(diào)控的關(guān)鍵蛋白，并對(duì)其調(diào)控的分子機(jī)理進(jìn)一步進(jìn)行了驗(yàn)證，鑒定出 Hippo 通路新的調(diào)控因子——STRN4。

模式圖

通過大規(guī)模的組學(xué)篩選可以快速全面的定位到自己感興趣的目標(biāo)，大大縮短實(shí)驗(yàn)周期。因此，實(shí)驗(yàn)前期通過蛋白質(zhì)組學(xué)的大數(shù)據(jù)分析篩選興趣蛋白，后期結(jié)合一些機(jī)制研究手段是目前做基礎(chǔ)研究。但是，在蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)篩選中，高假陽性率是很令人頭疼的問題。這篇文獻(xiàn)中使用的蛋白質(zhì)篩選體系，通過增加生物學(xué)重復(fù)，并設(shè)置多組對(duì)照試驗(yàn)，明顯降低了假陽性結(jié)果的產(chǎn)生，所得到的結(jié)果在后續(xù)驗(yàn)證時(shí)匹配度較高，值得借鑒。

Hippo 通路先在果蠅中被鑒定并闡明，是一種通過抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡來調(diào)控器官 / 機(jī)體大小的保守信號(hào)通路，在控制機(jī)體正常生長(zhǎng)發(fā)育和抑制癌癥發(fā)生過程中具有重要意義。在哺乳動(dòng)物 Hippo 通路中，MAP4K1/2/3/4/6/7（Mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase）與另外兩個(gè) STE20-like 激酶 MST1/ 2 同時(shí)作用將兩個(gè) ACG 絲氨酸 / 蘇氨酸激酶 LATS1/ 2 磷酸化并激活。在磷酸化后，LATS1/ 2 和其接頭蛋白 MOB1A/ B 依次磷酸化下游效應(yīng)因子 YAP 和 TAZ。14-3- 3 蛋白可以識(shí)別磷酸化的 YAP/TAZ，并將其運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，在蛋白酶體中被 β -TRCP E3 連接酶復(fù)合物降解。當(dāng) Hippo 通路被抑制時(shí)，未磷酸化的 YAP/TAZ 被釋放到細(xì)胞核中，與 TEAD1- 4 轉(zhuǎn)錄因子形成復(fù)合物，調(diào)控細(xì)胞增殖和存活相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。在果蠅和人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，STRIPAK 復(fù)合體中的成員——SLMAP 蛋白能夠抑制 MST1/ 2 的活性，負(fù)調(diào)控 Hippo 通路。

雖然已有研究表明 MAP4K 家族參與調(diào)節(jié) Hippo 通路，但是關(guān)于 MAP4Ks 調(diào)控的分子機(jī)理尚未被闡明。

圖 1 人 MAP4K 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的集成圖

實(shí)驗(yàn)在 TAP-MS 篩選過程中，設(shè)置了 14 個(gè)實(shí)驗(yàn)組，20 個(gè)空載體對(duì)照，1806 個(gè)標(biāo)簽載體對(duì)照，將符合 MUSE score>0.8 且 raw spectra counts>1 的靶標(biāo)列作為高置信度互作蛋白，構(gòu)建人 MAP4K 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)（圖 1）。隨后通過反向 TAP-MS 和 Pull-down 等試驗(yàn)進(jìn)一步向我們證實(shí)了 MAP4K 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確度。

接著作者通過對(duì) MAP4ks 互作蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的篩選，找到了 STRIPAK 復(fù)合物另一個(gè)蛋白——STRN4，作者猜測(cè) STRN4 可能會(huì)通過影響 MAP4Ks 的活性參與對(duì) Hippo 途徑的調(diào)節(jié)，發(fā)揮與 SLMAP 相同的作用。因此，作者首先通過 Pull-down 實(shí)驗(yàn)證實(shí) STRN4 與 Hippo 途徑中的 MAP4K4 確實(shí)存在相互作用，并進(jìn)一步通過敲除 / 過表達(dá) STRN4 的手段檢測(cè)下游磷酸化水平、下游基因的表達(dá)、YAP 的細(xì)胞定位以及腺泡大小的改變，證明 STRN4 主要通過 WD 重復(fù)結(jié)構(gòu)域發(fā)揮對(duì) Hippo 途徑的負(fù)調(diào)控作用（圖 2）。

圖 2 STRN4 負(fù)調(diào)控 Hippo 通路

作者將 STRN4 和 YAP 在子宮內(nèi)膜癌背景下的表達(dá)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，提示 STRN4 可能是人類子宮內(nèi)膜癌的潛在致癌因子。

STRN4 是由 MAP4Ks 的 TAP-MS 篩選得到的蛋白，作者一開始猜測(cè) STRN4 是通過與 MAP4Ks 互作，抑制 MAP4Ks 的活性來負(fù)調(diào)控 Hippo 途徑。但是，在后面的機(jī)制研究中，作者雖然證明了 STRN4 能夠負(fù)調(diào)控 Hippo 通路，但對(duì)于 STRN4 是如何抑制 MAP4Ks 活性的分子機(jī)制并未闡明。

參考文獻(xiàn)：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