Hippo信号转导通路中CK2对Yki/Yap的稳定性和活性调控机制的研究

Hippo(Hpo)肿瘤抑制信号通路，通过抑制细胞增殖，促进细胞凋亡来控制器官发育的大小，其信号活性异常与癌症的发生关系密切。已有的研究表明，其通路活性主要是通过磷酸化调控其下游转录辅合因子Yki/Yap的转录活性实现的。迄今为止，关于促进Yki/Yap自身活性的因子未见报道。本项目利用蛋白免疫纯化技术，通过质谱分析，发现Casein Kinase II (CK2)的亚基能与Yki蛋白相互结合，并通过磷酸化Yki促进Yki的转录激活功能。我们将利用生化、细胞和遗传学手段，应用果蝇动物模型和哺乳动物肿瘤细胞系，在体外和体内深入研究CK2调节Yki/Yap活性的机制，鉴定重要的磷酸化位点，阐明CK2磷酸化调控Yki/Yap的生物学意义。研究将不仅深入了我们对Hpo信号通路下游转录调节机制的认识，而且丰富了我们对CK2功能的理解，为将来研究相关通路异常引发的癌症提供新的思路。

Hippo信号通路从果蝇到哺乳动物是高度保守的，它可以响应细胞内外生长及发育信号，通过调节细胞的增殖、生长、凋亡以及分化来控制组织器官的大小，Hippo信号通路失活可以导致组织的过度增生甚至癌变。Hpo, Salvador (Sav),Warts (Wts), 和Mats组成的激酶复合物被认为是该信号通路的核心，但是越来越多的研究表明Hpo并不是唯一参与Wts活性调控的激酶。Casein Kinase 2（CK2）是一个在不同物种间高度保守的,作用广泛的细胞凋亡抑制因子。我们的研究发现果蝇中CK2能够促进Hippo下游辅转录因子Yki的磷酸化水平上调和出核，从而抑制其靶基因的表达。通过生化以及果蝇体内实验，我们证明CK2在遗传学上定位于Wts的上游，其对Yki的磷酸化也是完全依赖于Wts的，体外的激酶反应实验证实CK2可以直接增强Wts的激酶活性，而且CK2过表达可以抑制由Hpo失活引起的组织的过度生长的现象。我们的研究也发现抑制CK2的表达强烈地引起细胞凋亡的同时却能诱导Hippo靶基因的上调，可见CK2在组织的生长以及稳态的维持中扮演着双重的角色。总之，我们的研究发现了CK2激酶是一个新的参与Hippo信号通路调控的因子，它发挥细胞凋亡抑制因子功能的同时也会调控相反的生命过程。