《Current Biology》：The mechanosensitive protein Zyxin influences Hippo signaling and tissue growth via adherens junctions and basal spot junctions in Drosophila
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张力与压缩等机械力在组织生长和形态发生中发挥核心作用。细胞-细胞连接和肌动蛋白细胞骨架是机械力的关键介导因子，并影响包括Hippo通路在内的信号网络活性。本研究发现，机械敏感蛋白Zyxin（Zyx）主要定位于果蝇上皮组织的黏附连接（AJs）和基底斑点连接（BS
张力与压缩等机械力在组织生长和形态发生中发挥核心作用。细胞-细胞连接和肌动蛋白细胞骨架是机械力的关键介导因子，并影响包括Hippo通路在内的信号网络活性。本研究发现，机械敏感蛋白Zyxin（Zyx）主要定位于果蝇上皮组织的黏附连接（AJs）和基底斑点连接（BSJs）。在这些亚细胞位置，Zyx与Ajuba协同作用以限制Hpo信号传导并促进果蝇上皮组织生长。Zyx将Ajuba和Hpo通路核心激酶Warts（Wts）招募至AJs和BSJs，这很可能通过将Wts与Hpo通路激活蛋白分离而限制Wts活性。研究人员进一步证明，细胞骨架张力促进Zyx与细胞-细胞连接的结合，并且Zyx支持生长中上皮组织肌动球蛋白张力向AJs的传递。这些发现表明该功能具有保守性。因此，该研究为Zyx如何将机械信号与Hpo通路依赖性组织生长耦联提供了新见解，并强调了BSJs及其相关肌动球蛋白网络在上皮组织发育中的重要性。
一、研究背景与问题
机械力（如张力与压缩力）在组织生长与形态发生中发挥核心作用。细胞-细胞连接和肌动蛋白细胞骨架是机械力的关键介导因子，可影响包括Hippo通路在内的信号网络活性。Hippo通路是控制组织生长和细胞命运的复杂信号网络，其失调与包括癌症在内的多种人类疾病相关。在果蝇上皮组织中，Hpo通路在顶端质膜内侧区和与黏附连接（AJs）相邻的亚顶端区域被激活。已知机械敏感蛋白Ajuba（Jub）在高肌动蛋白收缩性条件下将Hpo通路核心激酶Warts（Wts）招募至AJs，通过隔离Wts从而抑制其活性，增强Yorkie（Yki）/Scalloped（Sd）依赖性转录和组织生长。
研究人员近期在果蝇发育中上皮组织鉴定出基底斑点连接（BSJs）这一新型细胞-细胞黏附位点，可耦联机械力与Hpo信号。BSJs形成于成虫盘细胞基底最侧膜区域，在组织经历形态发生力时显著存在。BSJs与肌动球蛋白细胞骨架密切相关，组成上类似AJs但机械响应性更强，其完整蛋白组成未知。Zyxin（Zyx）是LIM结构域蛋白，控制肌动蛋白细胞骨架修复和细胞黏附，但Zyx是否定位于BSJs以及其在BSJs中的功能尚不清楚。为此，研究人员开展了本研究。
二、研究概况与主要结论
研究人员利用内源标记的Zyx-EGFP果蝇品系，发现Zyx主要定位于果蝇上皮组织的AJs和BSJs。通过遗传学、细胞生物学和激光消融实验，揭示了Zyx与Jub协同作用，促进Wts和Jub在AJs及BSJs的招募，抑制Hpo信号通路并促进组织生长。Zyx的连接定位受细胞骨架张力调控，且Zyx对AJs处肌动球蛋白张力的传递至关重要。该研究发表在《Current Biology》。
三、主要技术方法
研究采用的主要技术方法包括：（1）内源标签果蝇品系（Zyx-EGFP、Wts-HaloTag、Jub-mKate2等）进行内源蛋白亚细胞定位分析；（2）共聚焦及超分辨Airyscan显微镜成像，结合Mander's重叠系数与线强度谱分析共定位；（3）RNAi介导的基因敲低、zyxΔ41突变体及遗传上位性分析；（4）FLP/FRT重组产生ena突变克隆；（5）激光消融结合初始回缩速度测量评估连接处细胞骨架张力。样本均来自三龄幼虫翅成虫盘（wing imaginal disc）上皮组织。
四、主要研究结果
1. Zyx定位于果蝇上皮组织的AJs和BSJs
利用内源Zyx-EGFP品系结合超分辨显微镜，发现Zyx在翅成虫盘柱状上皮细胞AJs和BSJs均形成明显斑块，与E-钙黏蛋白（E-cadherin, E-cad）共定位。Zyx与黏着斑蛋白Rhea（哺乳动物Talin同源物）位于同一基底焦平面但空间并列，表明Zyx在果蝇成虫盘中不定位至黏着斑，而是特异性富集于AJs和BSJs。
2. Fat钙黏蛋白不影响Zyx的细胞-细胞连接定位
Zyx与Fat和Dachs在翅成虫盘中空间分离；Fat RNAi显著降低Fat蛋白丰度但不影响Zyx在AJs或BSJs的定位，表明Zyx独立于Fat/Dachs分支影响Hpo信号。
3. Zyx促进Wts和Jub在细胞-细胞连接的结合
在zyxΔ41突变体或Zyx RNAi组织中，Wts和Jub在AJs和BSJs的丰度显著降低（BSJs处更明显），而Rhea不受影响。Jub敲低对Zyx定位无影响，Wts敲低仅致Zyx在AJs轻度增加，表明Zyx在Jub和Wts上游发挥作用。
4. Zyx与Jub协同调控连接处Wts及组织生长
遗传上位性实验显示，Zyx和Jub共敲低对Wts连接定位的影响不显著强于单独敲低；二者单独或共同敲低引起相似的翅减小表型。Zyx过表达导致轻度翅过度生长，但不能在Jub缺失时恢复Wts定位或翅大小，提示Zyx依赖于Jub发挥作用，位于Jub上游。
5. Zyx的连接定位受细胞骨架张力调控
Zyx与F-actin及肌球蛋白调节轻链Spaghetti Squash（Sqh）密切关联。Rho激酶（Rok）RNAi或Rok抑制剂Y27632处理均显著降低Zyx在AJs和BSJs的丰度（BSJs影响更显著）；组成型活性Sqh.EE过表达增加AJ相关Zyx；α-连环蛋白（α-catenin）RNAi显著降低Zyx连接定位。F-actin加帽蛋白α亚基（Cpa）敲低不影响Zyx定位，表明Zyx招募响应张力而非F-actin整体结构。
6. Zyx传递细胞骨架力至细胞-细胞连接
Zyx与Enabled（Ena）部分共定位，但Ena敲低不影响Zyx定位，ena null克隆中Wts定位正常。激光消融实验中，Zyx RNAi显著降低翅成虫盘外周（高张力）区域AJs初始回缩速度，在中心（低张力）区域效应较弱，表明Zyx是肌动球蛋白张力向AJs传递所必需的。
五、讨论与结论
讨论指出，Zyx可能通过两种机制影响Jub/Wts招募：（1）Zyx响应细胞骨架张力富集于AJs和BSJs并直接招募Wts；（2）Zyx通过增强细胞-细胞连接与肌动蛋白细胞骨架的连接促进张力传递。研究排除了Zyx通过Fat/Dachs分支或Ena依赖机制影响Wts连接招募的可能性。与人类培养细胞中TRIP6促进LATS1/2和LIMD1在AJs招募及连接张力的研究一致，该功能在进化上保守。
结论：本研究阐明Zyx通过促进Wts在张力依赖方式下招募至上皮组织AJs和BSJs，从而抑制核心激酶Wts并促进Yki活性和组织生长，与哺乳动物Zyx直系同源物TRIP6调控Hpo信号的方式高度保守。研究进一步凸显了BSJs及肌动球蛋白网络在上皮组织发育中的重要性。
