Hippo蛋白激酶的活性调节及Hippo信号对表观遗传的调控

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Hippo(Hpo)信号通路通过调节细胞的增殖和凋亡来控制组织器官的大小。尽管Hpo蛋白激酶的功能很保守,但目前对Hpo激酶活性的调节机制还知之甚少。我们根据Hpo蛋白的结构信息制作了Hpo的多个重要位点的突变体,通过分析这些突变体在体内和体外实验中对Hpo激酶活性的影响,我们发现Hpo N端激酶结构域的二聚以及C端SARAH结构域的二聚对Hpo的激酶活性都有着重要影响。Hpo的M242E突变体可以使Hpo的激酶结构域二聚的构象发生改变,阻止了Hpo T195位点的自我磷酸化,破坏Hpo的激酶活性。此外,Hpo C端SARAH结构域的突变体I634D可以破坏Hpo SARAH结构域的二聚,并减弱Hpo激酶活性。我们还发现Hpo C端含有两个出核信号序列,可以促进Hpo的细胞质定位,这种胞质定位有利于保持Hpo的激酶活性。总之,我们的结果表明Hpo的二聚和核质穿梭对Hpo蛋白激酶的生物学功能有着重要意义,同时还说明,构象正确的激酶结构域二聚体形成是Hpo自我磷酸化激活的必要条件。  果蝇的肠干细胞(ISCs)对维持肠的稳态平衡,修复损伤细胞发挥着重要作用。我们的研究发现Brahma(Brm)染色质重塑复合物能够细胞种类特异性地参与调节ISCs增殖和肠损伤引起的肠组织再生。Brm在ISCs和EBs中高表达,并调节ISCs的自我更新、增殖以及EC细胞的分化。我们还发现Hpo信号通路可以通过激活caspase来切割Brm,使ISCs中Brm蛋白水平降低来抑制ISCs增殖。当无法被切割的Brm突变体在ISCs中表达时可以不受Hpo激酶活性的影响,促进ISCs增殖。更重要的是,Brm复合物是Sd-Yki转录复合物引起ISCs增殖所必须的。我们的研究表明,Hpo信号通路可以通过控制下游表观遗传因子例如Brm,来调节下游基因的转录与ISCs增殖。
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