Striatin家族蛋白通过稳定pYAP调控Hippo信号通路影响细胞迁移与增殖的机制研究

本研究针对Striatin家族蛋白（STRN1/3/4）在Hippo信号通路中的调控机制这一科学问题，通过shRNA敲降技术结合RNA-seq分析，发现该家族成员通过保护磷酸化YAP（pYAP）免受蛋白酶体降解，进而调控角质形成细胞和成纤维细胞的迁移与增殖。研究揭示了STRIPAK复合物核心组分在细胞命运决定中的新功能，为靶向Hippo通路的癌症治疗策略提供了理论依据。

　　

在细胞信号传导的复杂网络中，Striatin家族蛋白（包括Striatin/STRN1、SG2NA/STRN3和Zinedin/STRN4）作为STRIPAK复合物的核心支架组分，长期以来扮演着"分子接线员"的角色。这些具有WD40重复结构域的多功能蛋白，既能结合钙调蛋白（Calmodulin），又参与细胞间连接的形成，但其精确的调控机制仍存在大量知识空白。尤其令人困惑的是，虽然已知STRIPAK复合物能通过去磷酸化MST1/2激酶来抑制Hippo通路，但Striatin家族各成员是否存在功能冗余或特异性，以及它们如何协调细胞迁移与增殖等关键生理过程，成为领域内亟待解决的重要问题。

为回答这些问题，Yarden Shor-Nareznoy等研究团队在《Cell》发表的最新研究中，采用多学科交叉方法展开探索。研究主要运用shRNA介导的基因敲降技术，结合高通量RNA测序（RNA-seq）和蛋白质质谱分析，对小鼠原代角质形成细胞和成纤维细胞进行系统研究。通过自动伤口愈合实验评估细胞迁移能力，并采用免疫荧光和Western blot等技术检测Hippo通路关键蛋白的表达变化。

Silencing the expression of the three striatin family members in fibroblasts and keratinocytes using shRNA

研究人员设计14条特异性shRNA序列，通过慢病毒转染实现三种Striatin家族蛋白的高效敲降。Western blot和免疫荧光证实，shSTR-79、shSG2NA-17和shZinedin-68能分别将目标蛋白表达降低80%以上。单细胞RNA-seq分析显示，Zinedin敲降在角质形成细胞中引发224个独特差异表达基因（DEGs），远高于其他成员。

Biological processes upregulated by depletion of striatin-family proteins

DAVID和GSEA分析揭示：在角质形成细胞中，三种敲降均激活细胞分化相关通路；而在成纤维细胞中则显著影响细胞迁移和ECM相互作用。特别值得注意的是，内切核糖核酸酶ENDOU和角蛋白KRT16成为所有敲降模型中共同上调的分子标记。

Knockdown of the Striatin proteins slightly increases the levels of APCDD1

尽管Striatin已知能与APC蛋白互作，但RNA-seq未检测到Wnt通路整体激活。相反，Wnt抑制因子APCDD1的表达在Zinedin敲降细胞中升高10.12倍。过表达实验证实APCDD1能抑制β-catenin活性，但敲降模型仅引起活性β-catenin的轻微下降，提示存在非经典调控机制。

Striatin family proteins affect the Hippo pathway by stabilizing pYAP

最关键的发现在于Hippo通路调控机制：三种敲降均显著降低pYAP¹²⁷和pYAP³⁹⁷水平，而不影响总YAP表达。蛋白酶体抑制剂MG132处理能恢复pYAP水平，质谱分析显示14-3-3蛋白家族成员表达下降，这解释了pYAP¹²⁷的胞质滞留减弱现象。下游靶基因Axin2和Slug的表达抑制进一步证实了Hippo通路的异常激活。

The levels of striatin family proteins affect cell migration

自动伤口愈合实验显示，敲降组细胞迁移速度降低30%-50%，Ki-67染色证实增殖活性同步下降。这一表型与KRT16过表达已知的迁移抑制效应高度吻合，暗示角蛋白细胞骨架重构可能介导该过程。

这项研究首次系统阐明了Striatin家族各成员在非神经组织中的独特功能：虽然三者都能通过稳定pYAP调控Hippo通路，但Zinedin表现出最强的表型效应；而SG2NA则显示出更广泛的转录组影响。这种功能异质性可能源于其组织特异性表达模式——单细胞测序显示SG2NA在皮肤组织中均匀分布，而Striatin和Zinedin更倾向富集于特定细胞亚群。

从转化医学角度看，该研究为开发靶向STRIPAK-Hippo轴的新型抗癌药物提供了重要线索：通过设计特异性干扰Striatin家族与14-3-3蛋白相互作用的小分子，可能实现对YAP活性的精确调控。此外，发现KRT16-ENDOU分子模块作为Striatin功能缺失的生物标记物，为相关皮肤屏障功能障碍疾病的诊断提供了潜在新靶点。未来研究值得关注的是，这种调控机制在肿瘤微环境中的时空特异性，以及其与Wnt等其他干性通路的交叉对话如何影响癌症的转移与耐药。