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YAP和TAZ——Hippo信号通路的核心效应分子

更新时间:2026-02-26      点击次数:19

基本概述

YAP(Yes-associated protein,Yes相关蛋白)和TAZ(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif,含PDZ结合基序的转录共激活因子,也称WWTR1)是Hippo信号通路的两个主要下游效应分子
。它们最初由Sudol于1994年发现,在进化上高度保守,果蝇中的同源物为Yorkie

结构特征

YAP和TAZ在结构和功能上既有相似性又有差异

特征YAPTAZ
氨基酸同源性约40%序列保守约40%序列保守
WW结构域2个1个
PDZ结合基序有(名称来源)
转录激活域(TAD)
DNA结合域无(需结合转录因子)无(需结合转录因子)
关键结构域

核心调控机制

Hippo通路依赖性调控

这是经典的调控方式
通路激活时(Hippo ON):
  1. MST1/2激酶磷酸化LATS1/2
  2. LATS1/2磷酸化YAP/TAZ的特定丝氨酸位点(YAP的S127,TAZ的S89等)
  3. 磷酸化的YAP/TAZ与14-3-3蛋白结合,滞留于细胞质
  4. 最终被泛素-蛋白酶体系统降解
  5. 结果:抑制细胞增殖,促进凋亡
通路失活时(Hippo OFF):
  1. LATS1/2失活,无法磷酸化YAP/TAZ
  2. YAP/TAZ去磷酸化,转入细胞核
  3. 与TEAD1-4等转录因子结合
  4. 激活靶基因(如CTGFCYR61AREG等)表达
  5. 结果:促进细胞增殖、抑制凋亡、诱导干细胞特性

非Hippo通路依赖性调控

YAP/TAZ还受多种其他机制调控

生物学功能

1. 机械信号转导(Mechanotransduction)

YAP/TAZ是关键的机械传感器

2. 干细胞调控

YAP/TAZ在干细胞命运决定中发挥关键作用

3. 血管生成

YAP/TAZ在血管生成中起重要作用

与疾病的关系

肿瘤

YAP/TAZ在多种实体瘤中普遍激活,是癌症发生发展的关键驱动因子

肿瘤类型YAP/TAZ作用
肝癌促进肿瘤发生,与MYC协同
胃癌通过上调MYC启动肿瘤发生 
肺癌KRAS驱动模型中促进肿瘤进展
乳腺癌诱导化疗耐药,维持干细胞特性
胶质母细胞瘤低氧诱导核转位,促进EMT和迁移 
神经母细胞瘤维持肿瘤起始细胞的干细胞特性 
促癌机制

纤维化疾病

心血管疾病

靶向治疗策略

由于YAP/TAZ在肿瘤中的核心作用,针对它们的靶向治疗成为研究热点
  1. 抑制YAP/TAZ-TEAD相互作用:如Verteporfin(维替泊芬)
    • 已获FDA批准用于黄斑变性治疗
    • 在多种肿瘤中显示抗癌活性,可诱导凋亡并减少干细胞特性
  2. 靶向转录激活域(TAD):阻断与TAF4、Mediator复合物的相互作用
  3. 恢复Hippo通路活性:激活上游激酶MST1/2和LATS1/2

总结

YAP和TAZ作为Hippo通路的核心效应分子,是连接细胞外信号(机械力、细胞密度、细胞形态)与细胞核内转录程序的关键桥梁。它们通过 shuttling 于细胞质和细胞核之间,精细调控细胞增殖、分化、干细胞特性和组织再生。在癌症中,YAP/TAZ的异常激活是驱动肿瘤发生、转移、干细胞特性和治疗耐药的关键因素,因此成为潜力的治疗靶点。