基因发育。2016年1月1日；30(1): 1–17.
河马途径调控机制
美国加州大学圣地亚哥分校摩尔癌症中心药理学系，邮编：92093
在这篇综述中，Meng等人重点介绍了我们对核心Hippo激酶级联的分子作用的理解的最新进展，并讨论了Hippo通路调控和功能中的关键开放问题。
关键词：LATS、MAP4K、MST、TAZ、TEAD、YAP
摘要
河马途径最初在黑腹果蝇二十年前对组织生长进行筛选，这两个领域都进行了广泛的研究果蝇属和哺乳动物。Hippo通路的核心由激酶级联、转录共激活因子和DNA结合伴侣组成。最近的研究将Hippo通路扩展为一个包含30个以上成分的复杂信号网络。该途径受固有的细胞机制调节，如细胞与细胞接触、细胞极性和肌动蛋白细胞骨架，以及广泛的信号，包括细胞能量状态、机械线索和通过G蛋白偶联受体作用的激素信号。Hippo通路的主要功能已被定义为限制成人组织生长并调节发育器官中的细胞增殖、分化和迁移。此外，Hippo通路的失调会导致异常细胞生长和肿瘤形成。在这篇综述中，我们重点介绍了我们对核心Hippo激酶级联的分子作用的理解的最新进展，并讨论了Hippo通路的调节和功能中的关键开放问题。
关键词：LATS、MAP4K、MST、TAZ、TEAD、YAP
河马途径最初在果蝇属; 然而，近年来的研究大多集中于其在哺乳动物细胞中的功能和调控。许多河马途径的新调节器已被鉴定和表征。我们首先讨论哺乳动物河马途径的最新发现，然后介绍果蝇属同行提供了河马路径研究的简要历史。这篇综述主要集中在Hippo通路核心成分的分子调控和功能。
Hippo通路的核心激酶级联
哺乳动物河马途径的核心成分
在经典观点中，哺乳动物Hippo通路的核心是激酶级联，其中哺乳动物Ste20样激酶1/2（MST1/2果蝇属Hippo[Hpo]磷酸化并激活大肿瘤抑制因子1/2（LATS1/2果蝇属Warts[重量]）(A） ●●●●。这个激酶级联的生理输出是限制两个转录辅激活子的活性，即Yes-associated protein（YAP）和带有PDZ结合基序的转录辅激活因子（TAZ果蝇属约基[Yki]）。当YAP和TAZ活性时，它们会转移到细胞核中结合TEAD转录因子家族（与果蝇属扇贝[Sd]）并诱导涉及细胞增殖、存活和迁移的广泛基因的表达。
哺乳动物和果蝇属. (A类)哺乳动物河马路径。当Hippo通路失活时，YAP和TAZ未磷酸化并定位于细胞核中，与VGLL4竞争TEAD结合和基因转录激活。Hippo通路可以被TAO激酶激活，TAO激酶在其激活环磷酸化MST1/2。MST1/2反过来磷酸化LATS1/2，由支架蛋白SAV1、MOB1A/B和NF2促进。MAP4K4/6/7和MAP4K1/2/3/5也磷酸化并激活LATS1/2。MAP4K4/6/7使LATS1/2磷酸化需要NF2（也称为Mer）。激活LATS1/2磷酸化YAP和TAZ，导致14-3-3介导的YAP和TAZ细胞质滞留以及SCF介导的YAP和TAZ降解。(B类)果蝇属河马路径。活性Yki竞争Tgi与细胞核中的Sd相互作用，并激活Sd靶基因的转录。当Hpo被Tao激酶或二聚体激活时，它在支架蛋白Sav和Mats以及Mer的帮助下磷酸化并激活Wts。尚不清楚Msn和Hppy是否需要Mer和Sav磷酸化并激活Wts。活性Wts磷酸化并灭活Yki，导致14-3-3介导的Yki细胞质滞留。
从机制上讲，Hippo激酶级联可以由TAO激酶（TAOK1/2/3）启动，TAO激酶磷酸化MST1/2的激活环（MST1的Thr183和MST2的Thr180；以下，所有残基都指人类蛋白质），从而导致MST1/2的激活(Boggiano等人，2011年;Poon等人，2011年). 也有证据表明活化环磷酸化可以通过MST1/2自动磷酸化实现(Praskova等人，2004年). 与此模型一致，MST1/2二聚化增强了活化环磷酸化(Glantschnig等人，2002年). 因此，MST1/2的激活可能由二聚体启动，不一定需要上游激酶。活性MST1/2磷酸化SAV1（同系物果蝇属Salvador[Sav]）和MOB1A/B（同系物果蝇属垫子）(Callus等人，2006年;Praskova等人，2008年)，两种支架蛋白，协助MST1/2在其疏水基序处招募和磷酸化LATS1/2（LATS1为T1079，LATS2为T1041）(Hergovich等人，2006年;Yin等人2013). 这一行动的另一个关键参与者是NF2/Merlin，它直接与LATS1/2相互作用，并通过MST1/2–SAV1复合物促进LATS1/2磷酸化(Yin等人2013). LATS1/2随后经历自磷酸化并被激活(Chan等人，2005年)然后磷酸化并灭活YAP和TAZ(Zhao等人，2007年). 与MST1/2平行，两组MAP4Ks（丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶激酶）、MAP4K1/2/3/5（同系物果蝇属Happyhour[Hppy]）和MAP4K4/6/7（同系物果蝇属Misshapen[Msn]）也可以在其疏水基序处直接磷酸化LATS1/2并导致LATS1/2活化(Meng等人，2015年;Zheng等人，2015年). 在HEK293A细胞中，在血清剥夺条件下，MAP4K4/6/7的三重敲除比MST1/2的双敲除更显著地降低了YAP/TAZ的磷酸化，表明MAP4Ks在一定条件下可能比MST在Hippo通路调节中发挥更为显著的作用(Meng等人，2015年). 然而，需要同时删除MST1/2和MAP4K才能消除YAP磷酸化，以响应LATS激活信号，如接触抑制、能量应激、血清剥夺和F-actin分解(Meng等人，2015年). 因此，MST1/2和MAP4K在LATS1/2调节中具有部分冗余作用。YAP和TAZ的磷酸化导致它们与14-3-3结合，14-3-3的结合导致YAP/TAZ的细胞质隔离(Zhao等人，2007年). 此外，LATS诱导的磷酸化通过酪蛋白激酶1δ/ε触发随后的YAP/TAZ磷酸化和SCF E3泛素连接酶的募集，最终导致YAP/TAZ泛素化和降解(Liu等人，2010年;Zhao等人，2010年). 此外，YAP蛋白也可以通过自噬降解(Liang等人，2014年).
YAP和TAZ是转录辅激活子，没有DNA结合域。相反，当转运到细胞核中时，它们通过与TEAD1–4的相互作用调节基因表达，TEAD1–4是序列特异性转录因子，介导哺乳动物细胞中Hippo途径的主要转录输出(Zhao等人，2008年). TEAD1-4还可以与细胞核中的VGLL4结合，从而发挥转录阻遏物的作用。YAP/TAZ和TEAD1-4之间的相互作用将VGLL4从TEAD1-5中分离出来，从而激活TEAD介导的基因转录，促进组织生长并抑制凋亡(Koontz等人2013). MST1/2、SAV1、MOB1A/B、NF2、LATS1/2或YAP过表达缺失的小鼠模型均表现出TEAD靶基因表达上调、祖细胞扩增增加和组织过度生长(Camargo等人，2007年;Dong等人，2007年;Zhou等人2009;Cai等人，2010年;Lee等人，2010年;Lu等人，2010年;Song等人，2010年;Zhang等人，2010年;Nishio等人，2012年;Chen等人，2015b)支持这些基因在Hippo通路中的功能作用。
调节河马路径的上游信号
过去十年的研究表明，YAP和TAZ是Hippo通路的主要效应器，Hippo途径调节磷酸化诱导的细胞质滞留和YAP和TAZ的蛋白质降解，以响应大量的内在和外在信号。在大多数情况下，这些信号通过河马途径的外围成分调节核心激酶级联的磷酸化事件。此外，有许多蛋白质直接调节YAP定位或反式激活而不影响LATS激酶活性(于和关2013). 此外，Hippo通路与Wingless/Ints（Wnt）、骨形态发生蛋白（BMPs）、Notch和Hedgehog（Hh）相互作用，因为这些信号也调节YAP和TAZ的活性(Hansen等人，2015年). 在本节中，我们总结了向核心激酶级联传递信号的上游信号和外周Hippo通路成分().
上游信号对河马路径的调节。周期性拉伸或高细胞外基质硬度通过Rho-GTPases和JNK1/2抑制LATS1/2磷酸化。G蛋白偶联受体（GPCR）可以激活或抑制LATS1/2，这取决于所涉及的Gα蛋白的类型。LATS1/2的激活也通过KIBRA/NF2、粘附分子连接（AJ）和紧密连接（TJ）受到细胞极性和结构的控制。能量状态通过AMPK调节YAP和TAZ活性。细胞周期通过LATS1/2或CDK1介导的蛋白质磷酸化影响YAP和TAZ。
物理线索：细胞接触和机械信号
器官的生长和发育涉及细胞的许多协调行动，以适应物理限制和细胞外的机械线索。组织结构在物理上限制细胞生长和增殖，在许多情况下导致细胞静止。例如，高细胞密度的细胞-细胞接触产生生长抑制信号，该信号在很大程度上由河马途径介导(Zhao等人，2007年;Ota和Sasaki 2008;Nishioka等人，2009年). 因此，LATS激酶在高细胞密度时被激活，而LATS在低细胞密度时不活动。在细胞培养中，YAP失活对抑制细胞接触至关重要。通过接触抑制调节YAP–TEAD转录程序对胚胎发育也至关重要(Ota和Sasaki 2008;Nishioka等人，2009年;Gumbiner和Kim 2014). 融合细胞中粘附连接和紧密连接的增加有助于LATS的激活以及YAP和TAZ的失活(Zhao等人，2007年;Silvis等人，2011年). 此外，由于细胞外基质（ECM）刚度通过细胞几何形状和细胞骨架张力的变化调节YAP和TAZ亚细胞定位，因此也可能涉及细胞扩散的丧失或细胞尺寸的减小(杜邦等人，2011年;Driscoll等人，2015年). 细胞与ECM的物理连接对细胞的生存和生长至关重要。细胞与ECM的连接通过激活Rho-GTPases或FAK–Src–PI3K通路诱导YAP核定位(Zhao等人，2012年;Kim和Gumbiner 2015). F-actin的破坏阻断了附着对YAP磷酸化和核定位的影响。相反，细胞分离使YAP和TAZ失活，并以LATS依赖的方式触发失巢凋亡(Zhao等人，2012年). 由于培养板表面具有很高的刚度，细胞附着当然会向细胞提供机械信号。此外，YAP和TAZ活性也通过上皮片的拉伸和边缘/曲率轮廓来调节(Aragona等人，2013年). 机械力的这种调节同样需要Rho-GTPases和F-actin封盖/切断蛋白作为介质，并被提议在干细胞分化过程中作为细胞生长的物理检查点和细胞命运的决定(Aragona等人，2013年). 事实上，通过增加底物硬度来激活YAP和TAZ，可以极大地促进人类多能干细胞向运动神经元细胞的分化，这表明工程底物有可能用于生产特定类型的分化细胞(Sun等人，2014年).
最近的研究还表明，YAP和TAZ被流体剪切应力激活，表明YAP和TAZ在内皮细胞分化和血管稳态中具有生理和疾病相关的作用(Kim等人，2014年;Sabine等人2015). 机械力和细胞生长的生理相关性也在果蝇属研究(Rauskolb等人2014). 细胞骨架张力抑制Wts，随后激活Yki，并通过α-catenin和Jub将Wts招募到粘附连接处来促进翅膀生长。组织损伤后，器官中的解剖变化和出现的空间会促进细胞退出静止状态并重新进入细胞周期，以扩大细胞数量，从而维持组织内环境的稳定。发件人果蝇属对于啮齿类动物模型，河马途径的基因失活一贯导致各种器官的过度生长表型，而YAP/TAZ失活则会损害伤口愈合(Yu等人，2015年).
大多数研究表明，Rho-GTPases和肌动蛋白细胞骨架在机械转导调控YAP和TAZ中起着重要作用；然而，河马核心激酶级联（MST–LATS）的参与仍在争论中。早期研究排除了MST1/2和LATS1/2在YAP/TAZ核转位和转录激活调控中的作用，因为靶向LATS1/2的RNAi不会通过ECM硬度阻断YAP和TAZ的调控(杜邦等人，2011年). 然而，最近有报道称，机械菌株通过以JNK依赖的方式灭活LATS1/2来抑制YAP磷酸化并促进YAP核移位(Codelia等人，2014年). 未来的研究需要阐明机械感受器/受体以及核心Hippo激酶在机械信号诱导的YAP/TAZ调节中的作用。
可溶性因子和G蛋白偶联受体（GPCR）
组织生长需要营养物质以及通过自分泌、旁分泌和内分泌机制发出的激素信号。此外，养分吸收也受生长刺激信号的控制。长期以来，人们一直猜测细胞外分子，如激素或生长因子，可能会调节Hippo通路，以控制组织生长和稳态。河马途径的一个重大突破是发现扩散分子，如溶血磷脂酸（LPA）和1-磷酸鞘氨醇（S1P），通过其GPCR、LPA受体（LPAR）和S1P受体（S1PR）激活和稳定YAP和TAZ(Yu等人，2012年). 一系列研究进一步证明，GPCR对Hippo通路的调节确实是细胞对激素信号的普遍反应(Miller等人，2012年;Mo等人，2012年;Yu等人，2013年;Gong等人，2015;Zhou等人，2015a). 从机制上讲，Rho-GTP酶介导GPCR对YAP和TAZ的作用。Gα12/13-和Gα2011年第2季度-耦合的GPCR激活Rho-GTPases，而Rho-GTP酶又通过依赖F-actin组装的未知机制使LATS1/2失活(Yu等人，2012年). 相反，Gα的激活S公司-肾上腺素和胰高血糖素偶联的GPCR增加LATS激酶活性，并以依赖蛋白激酶a（PKA）的方式使YAP和TAZ失活(Yu等人，2013年). 因此，根据下游G蛋白的性质，GPCR可以激活或抑制LATS激酶以刺激或抑制YAP活性。Gα蛋白的高GPCR表达或突变导致异常的YAP激活，并显示出强烈的疾病暗示(Feng等人，2014年;Yu等人2014;Liu等人，2015年;Zhou等人，2015a). 例如，雌激素通过G蛋白偶联雌激素受体（GPER）抑制LATS并激活YAP/TAZ，这表明雌激素激活YAP/TAZ可能在乳腺癌中起作用(Zhou等人，2015a). GPCR是最大的质膜受体家族，介导数百种细胞外分子的作用(2011年拉帕诺和马焦里尼). GPCR对YAP和TAZ的调节意味着Hippo途径不仅受到大量激素信号的调节，而且有助于广泛的生理调节，可能是GPCR激动剂或拮抗剂干预疾病的靶点。
在GPCR配体中，Wnt蛋白，如Wnt5a/b，尤其值得注意。Wnt5a/b通过与Frizzled受体F类GPCR结合来激活非经典Wnt信号(阿纳斯塔斯与月亮2013). 由于Hippo通路和典型Wnt信号都是组织生长和形态发生的主要调节因子，因此最近的综述对这两条通路之间的相互作用进行了广泛研究和全面总结(Piccolo等人，2014年;Hansen等人，2015年). 最近有报道称，非经典Wnt配体Wnt5a/b通过Gα激活YAP/TAZ12/13–Rho–LATS信号轴与Frizzled受体结合(Park等人2015). Wnt5a/b对YAP/TAZ的这种调节确实是非经典Wnt信号在细胞分化和迁移中发挥作用以及对抗典型Wnt/β-catenin激活所必需的。
压力信号
YAP和TAZ最公认的功能输出是促进细胞存活和增殖(Huang等人，2005年;Camargo等人，2007年;Dong等人，2007年). 因此，一些压力信号可以调节YAP和TAZ的活动也就不足为奇了。然而，尽管很早以前就观察到高浓度亚砷酸钠或热休克激活MST1/2，但YAP和TAZ通过能量应激、内质网应激和缺氧等应激信号的调节仅在最近几年才得到表征(Taylor等人，1996年). MST1/2也被过氧化氢激活，参与细胞氧化应激反应(Lehtinen等人，2006年;Geng等人，2015年). 另一方面，YAP与FOXO1发生物理性相互作用，激活FOXO1介导的过氧化氢酶和MnSOD基因转录，从而减少氧化应激和缺血/再灌注（I/R）诱导的心脏损伤(Shao等人，2014年)这意味着YAP在活性氧（ROS）清除中的生理作用。
细胞依赖碳水化合物作为其主要能量来源。葡萄糖剥夺引起的能量应激通过激活LATS1/2迅速诱导YAP和TAZ磷酸化，而AMPK在Ser793处的AMOTL1磷酸化增强了LATS1/2的磷酸化(DeRan等人，2014年). 此外，能量应激激活的AMPK在多个位点直接磷酸化YAP，这种磷酸化干扰YAP和TEAD之间的相互作用，从而抑制TEAD介导的基因转录(Mo等人，2015年;Wang等人2015). AMPK对YAP和TAZ的额外调节层在脑中枢/腹神经索发育中具有重要的生理意义果蝇属神经系统(Gailite等人2015). 除葡萄糖外，营养素的可及性也会影响河马途径。例如，Ser413的营养敏感激酶盐诱导激酶2和激酶3磷酸化Sav以促进Yki靶基因表达(Wehr等人，2013年). 据报道，mTORC1和mTORC2在血管周围上皮样细胞瘤和胶质母细胞瘤中均能正向调节YAP(Liang等人，2014年;Artinian等人，2015年;Sciarretta等人，2015年). 值得注意的是，mTORC1对营养物质可用性和细胞能量状态高度敏感。在果蝇属，Tor通路可以调节Yki访问细胞核中靶基因的能力(帕克和斯特鲁尔2015). 营养剥夺对Tor的抑制阻止核Yki激活其靶基因。除了营养应激外，胆固醇合成的抑制也间接抑制了YAP，这可能是由于Rho家族GTPases的抑制所致，这些GTPases需要C末端异戊二烯化和膜定位才能发挥其适当的生物功能(Sorrentino等人，2014年). 因此，河马途径受到细胞营养状态的调节。
与氧化应激和能量应激相反，缺氧似乎通过抑制LATS来诱导YAP和TAZ的激活。缺氧激活E3泛素连接酶SIAH2，使LATS2不稳定。靶向肿瘤细胞中的SIAH2在异种移植动物模型中恢复LATS2的抑癌功能(Ma等人，2015年). 未折叠蛋白反应（UPR）对YAP的调节仍很复杂，似乎比其他应激更为复杂。在UPR的初始阶段，YAP被PERK–eIF2α激活。然而，延长内质网应激抑制YAP(Wu等人，2015年). 事实上，小鼠肝脏中MST1/2的缺失会触发UPR并诱导肝细胞癌发生，而牛磺脱氧胆酸对UPR的减弱会导致YAP降解并降低肿瘤负担。
河马激酶级联激活机制
LATS1/2属于NDR（核Dbf2相关）激酶家族，是蛋白激酶a/G/C（AGC）家族的一个亚群(Pearce等人，2010年). NDR系列的其他两个成员是NDR1（STK38）和NDR2（STK38L）。最近几项关于Hippo通路相互作用组的蛋白质组学研究一致将NDR1/2置于Hippo途径网络中(Couzens等人，2013年;Kwon等人，2013年;Wang等人，2014年). NDR1/2可能作为YAP激酶抑制肠上皮中YAP驱动的肿瘤发生(Zhang等人，2015年). 值得注意的是，NDR1/2和LATS1/2具有相似的磷酸化基序。然而，NDR1/2在Hippo通路调控中的确切作用仍需进一步明确，因为LATS1/2的缺失足以消除YAP磷酸化，并在大多数检测条件下引起组成性YAP核定位(Meng等人，2015年).
NDR家族激酶需要激活环和疏水基序调控位点内保守的Ser/Thr残基的磷酸化才能激活。疏水基序的磷酸化由上游Ste20-like激酶介导：LATS1/2和NDR1/2的MST1/2(Chan等人，2005年;Vichalkovski等人，2008;Hergovich等人，2009年;Tang等人，2015年)，和用于NDR1/2的MST3(Stegert等人，2005年). 最近的研究表明，也是Ste20家族成员的MAP4Ks可以磷酸化LATS1/2疏水基序(Meng等人，2015年;Zheng等人，2015年). Ste20-like激酶介导的疏水基序磷酸化促进激活环中LATS的自动磷酸化，从而导致激酶活性增加(Tamaskovic等人，2003年;Stegert等人，2004年). 有趣的是，尽管LATS1/2和NDR1/2似乎使用不同的MOB蛋白亚群，但MOB蛋白（人类基因组编码六种MOB:MOB1A/B、MOB2和MOB3A/B/C）与激酶的N末端调控域之间的相互作用是NDR家族激酶的一个共同特征。MOB1A/B与LATS1/2和NDR1/2均相关，而MOB2介导与NDR1/2的抑制性相互作用，但与LATS1/2无关(Bichsel等人，2004年;Bothos等人，2005年;Hergovich等人，2005年;科勒等人，2010年).
最近的一项晶体结构研究为MOB1在LATS1/2磷酸化中的作用提供了新的分子见解，并提出了MST1/2激活的顺序磷酸化模型(;Ni等人，2015年). MST2自动磷酸化其激酶结构域和SARA结构域之间的长连接子，生成一个磷酸键基序，该基序可以招募MOB1。MOB1–phosphonicMST2复合物的结构表明，MOB1与磷酸化MST2的结合可解除MOB1的自抑制构象，并使MOB1可与LATS1结合。接下来，LATS1与MOB1–磷酸化MST2复合物结合形成MST2–MOB1–LATS1三元复合物，从而通过MST2增强MOB1在其N末端尾部（T35和T12）和LATS1在其疏水基序（T1079）的磷酸化。MST2对LATS1中T1079的磷酸化直接促进LATS1的活化，而MOB1的磷酸化实际上触发磷酸化LATS1和MOB1从MST2中分离。磷酸化MOB1和LATS1复合物的结构进一步揭示，除了介导MST2对LATS1的作用外，磷酸化的MOB1变构地促进LATS1在其活化环（S909）处的自磷酸化，这是在其疏水基序T1079被MST2磷酸化后LATS1活化所必需的。这项研究揭示了MST1/2激活LATS1/2的分子机制以及MOB1在这一过程中的关键作用的结构见解。
一种提出的MST激活LATS的顺序磷酸化模型。首先，活化后，MST1/2在多个位点上自动磷酸化其连接区（位于催化域和SARAH域之间），为MOB1创建磷锁位点。其次，磷酸化MST与MOB1结合，将MOB1从自抑制状态改变为开放的LATS结合构象。第三，LATS可能通过NF2向质膜上的MST–SAV1复合物募集而与MOB1结合。第四，MST–MOB1–LATS复合物的形成使MST能够在Thr12（T12）和Thr35（T35）磷酸化MOB1的N末端尾部，并在其疏水基序（HM）磷酸化LATS。第五，MOB1的磷酸化N末端末端与磷酸化MST连接子竞争MOB1上的相同结合位点，从而从MST中释放MOB1和LATS。第六，磷酸化MOB1变构增强LATS激活环（AL）的自身磷酸化，从而促进LATS激活。
此外，另一项最近利用NDR和MOB、Cbk1和Mob2的出芽酵母同源物的晶体结构进行的研究表明，Mob2与Cbkl的结合不仅促进了CbkI的酶活性，还为Cbk2底物创建了一个对接基序(Gogl等人2015). 这种对接对Cbk1的稳健性和底物选择性至关重要，这在AGC家族激酶中是独一无二的，表明MOB不仅在激酶激活中起作用，而且在底物特异性中也起作用。人们可能推测，哺乳动物MOB和NDR/LATS激酶的激活也使用了类似的机制。
LATS激活激酶MST1/2和MAP4Ks的调控
LATS1/2依赖性磷酸化似乎是哺乳动物YAP/TAZ调节中最重要的事件，因为LATS1/2敲除细胞在响应Hippo通路的许多已知调节信号时会消除大部分（如果不是全部）YAP/TAZ磷酸化(Meng等人，2015年).
我们和其他人最近报道了MST1/2和MAP4Ks与磷酸化并激活LATS1/2并行作用，并且需要同时删除MST1/2与MAP4K才能消除LATS1/2疏水基序的磷酸化和激活(Li等人2014a;Meng等人，2015年;Zheng等人，2015年). MST1/2激酶活性的调节已被广泛研究。MST1/2需要活化环的磷酸化才能完全激活，这可以通过TAOK1/2/3的转磷酸化或MST二聚体的自磷酸化实现(Glantschnig等人，2002年;Praskova等人，2004年;Boggiano等人，2011年;Poon等人，2011年). 其他一些激酶，如AKT、ABL和mTOR，可以在多个位点磷酸化MST1/2，并通过不同的机制调节MST1/2的激酶活性(Jang等人，2007年;袁等人，2010;Collak等人，2012年). 然而，这些激酶在Hippo通路中调节MST1/2的作用尚未被证实。STRIPAK复合物的核心是PP2A，与MST1/2相互作用，在某些情况下可能有助于MST1/2去磷酸化(Couzens等人，2013年). 然而，STRIPAK的这种调节仍需进一步研究，因为尚不清楚STRIPAK的相互作用或活性是否由已知的控制Hippo通路的信号调节。
除了与MOB1交互外，MST1/2还直接与SAV1和RASSF交互。SAV1也是MST1/2的底物，通过MST1/2磷酸化稳定(Callus等人，2006年). 它主要作为架桥MST1/2到LATS1/2的支架蛋白。尚未显示SAV1是否直接影响MST1/2激酶活性。RASSF在MST1/2调节中的功能作用可以是积极的也可以是消极的，可能取决于MST1/2的状态(Khokhlatchev等人，2002年;Praskova等人，2004年;Guo等人，2007年,2011). 然而，很明显，RASSF破坏MST1/2二聚体并阻止其自身磷酸化。然而，RASSF与已激活的MST1/2相互作用可能阻止MST1/2去磷酸化，从而维持MST1/2激酶活性(Guo等人，2011年;Ni等人，2013年).
在果蝇属Rho型鸟嘌呤核苷酸交换因子Pix（PAK-interacting exchange factor）和GPCR激酶相互作用蛋白（Git）也被认为通过促进Hpo二聚和自磷酸化来影响Hpo激酶活性(Dent等人，2015年). 然而，Pix的哺乳动物同源物ARHGEF7可能作为LATS1/2和YAP/TAZ之间的支架蛋白，以促进河马激酶级联的作用(Heidary Arash等人，2014年). 因此，MST的调节相当复杂，需要进一步的研究来提供对MST激活响应各种上游信号的明确生化认识。
另一方面，MAP4Ks的调控尚未被广泛研究。在Fas诱导的细胞凋亡中，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3/6/7可以切割MAP4Ks和MST1/2。裂解的激酶域是活性的，可能激活JNK途径（MEKK1–MKK4/7–JNK1/2）或p38途径（MAP3K–MK63/6–p38MAPK）(Dan等人2001). 然而，分裂的MAP4K，尤其是MST1/2已经失去了某些结构域，例如线圈和SARAH结构域，这些结构域对于它们与SAV1或LATS1/2的相互作用至关重要(Dan等人2001). 因此，半胱氨酸蛋白酶依赖的MAP4Ks和MST1/2激活可能与Hippo途径无关。已知一些MAP4K（包括MAP4K1/4/6）与NCK1（酪氨酸激酶适配器蛋白1的非催化区）相互作用，NCK1是一种包含Src同源性2（SH2）和SH3结构域的适配器蛋白(Su等人，1997年;Ling等人，1999年,2001;Hu等人，2004年). NCK1位于细胞质中，通过受体酪氨酸激酶参与Ras-GTP酶的激活(Ger等人，2011年)以及Rho-GTPase激活和肌动蛋白细胞骨架重塑(Ruusala等人，2008年;Buvall等人，2013年). 鉴于Rho-GTPases和肌动蛋白细胞骨架在Hippo调节中的重要作用，研究NCK1是否通过MAP4K传递生长因子、细胞骨架和机械转导到LATS1/2的信号将非常重要。
MST和LATS的空间调节
与刺激后LATS1/2激酶活性的大幅度变化不同，在已知影响Hippo通路的条件下，MST1/2激酶活性似乎没有显著变化。相反，MST1/2对LATS1/2的可访问性可能是MST1/2激活LATS1/2的关键因素。
LATS1/2激酶活性的空间调控模型早就提出了，并且在最近几年里得到了进一步完善。早期研究表明Hpo/Sav与Mer/Ex相互作用，Wts与Kibra相关联(Genevet等人，2010年;Yu等人，2010年). 这种相互作用表明，Mer/Ex/Kibra复合物可能将Hpo和Wts募集到顶端质膜，并导致Hpo磷酸化Wts。膜靶向MST1/2或MOB1可以显著提高哺乳动物细胞中LATS1/2的激酶活性，这也支持了该模型(Khokhlatchev等人，2002年;Hergovich等人，2006年). 一个更新的模型提出，LATS1/2和MST1/2是处于非活性状态的细胞质，分别被NF2和SAV1募集到质膜，其中LATS1/2被磷酸化并被MST1/2激活(Yin等人2013). 然而，最近的一项研究果蝇属表明非活性Wts通过Jub定位在粘附连接处，Wts和Hpo被重新定位到Crb–Ex顶端连接处以诱导Wts磷酸化和活化(Sun等人，2015年). 值得注意的是，Crb3是一种哺乳动物Crumbs亚型，它决定上皮细胞顶端结构域的特性，也促进YAP和LATS1/2在顶端细胞连接处的相互作用，诱导YAP磷酸化，从而控制气道细胞分化(Szymanik等人，2015年). 因此，一个吸引人的模型是NF2依赖性招募的空间调节在LATS1/2激活中起着关键作用。
泛素化及其以外对LATS1/2蛋白水平的调节
LATS1/2活性通过磷酸化以外的各种方式进行调节(). LATS1/2的一个显著翻译后调节是泛素化。一种含有WW结构域的HECT类E3泛素连接酶ITCH泛素化LATS1并促进细胞生长和存活(Ho等人，2011年;Salah等人2011). 另一种E3泛素连接酶，CRL4（DCAF1），在NF2缺乏的肿瘤细胞中激活，通过在细胞核中泛素化抑制LATS1和LATS2(Li等人2014b). LATS1/2的泛素化在应激反应和分化中也起作用。例如，低氧激活的E3泛素连接酶SIAH2破坏LATS2的稳定性并促进YAP激活和肿瘤发生(Ma等人，2015年). NEDD4是另一种E3 HECT泛素连接酶，泛素化并破坏LATS2和SAV1的稳定性，从而激活YAP以增强肠干细胞自我更新(Bae等人，2015年). 事实上，还报道了其他河马途径成分的泛素化(Wang等人，2012年;Lignitto等人，2013年;罗德里格斯-坎波斯和汤普森2014)表明泛素化是一种常见的调节机制，经常导致Hippo通路成分的降解以及YAP和TAZ的过度激活。
LATS1/2的结构域结构和蛋白质相互作用。LATS1/2的激酶活性主要由MST1/2和MAP4Ks通过疏水基序磷酸化和LATS1/2激活环的自磷酸化来调节。在激酶的N端有一个假定的泛素相关结构域（UBA），已知几种E3泛素连接酶，如ITCH、SIAH-2、NEDD4和DCAF1，可以调节LATS1/2蛋白的稳定性。MOB、ZYXIN、LIMD1与蛋白结合域（PBD）的结合也可以调节LATS1/2激酶的活性或有效性。YAP和TAZ通过LATS1/2的PPxY基序与LATS1/2相互作用。极光激酶A/B磷酸化LATS2并影响其亚细胞位置。（PA重复）脯氨酸-丙氨酸残基重复；（AL）激活回路；（HM）疏水基序。
LATS也在转录水平上受到调控。LATS2是YAP/TAZ的直接靶基因，激活YAP/TAZ后LATS2 mRNA水平升高(Chen等人，2015b;Moroishi等人，2015b). 这种LATS2上调构成了一个负反馈回路，以维持Hippo通路的稳态并防止YAP/TAZ过度激活。此外，LATS1/2受极光激酶介导或PKA介导的磷酸化调节(Toji等人，2004年;Kim等人，2013年)或与ARHGEF7、ZYXIN、AMOT和LIMD1的物理交互(Hirota等人，2000年;Sun和Irvine 2013年;Heidary Arash等人，2014年;Li等人，2015年). LATS1/2的这些差异调节与MST1/2介导的和MAP4K介导的蛋白磷酸化同时作为额外的控制层，以调节细胞生存和生长。
重新定义河马路径
河马路径以果蝇属Hpo激酶。Hpo–Wts激酶级联构成了果蝇属，功能输出完全由Yki介导。迄今为止，除了Wts、Sav和Mats外，很少有关于Hpo基板的报告果蝇属然而，在哺乳动物细胞中，MST1/2的功能输出并不限于YAP/TAZ。已知MST1/2除LATS1/2、SAV1和MOB1A/B外，还磷酸化许多其他“非河马”蛋白。例如，据报道，NDR1/2是MST1/2底物，调节胸腺细胞出口和T细胞迁移(Vichalkovski等人，2008;Tang等人，2015年). MST1/2能磷酸化FOXO1促进其核定位和哺乳动物神经元中促进凋亡基因的转录(Lehtinen等人，2006年). MST1在胰腺β细胞中的凋亡和功能作用似乎也独立于LATS1/2，但依赖于MST1和JNK对PDX1的磷酸化(Ardestani等人，2014年). 同样，LATS1/2不参与过氧化氢处理细胞中PRDX1的磷酸化和MST1的失活(Rawat等人，2013年). 除了在细胞死亡和应激反应中的作用外，MST1/2还通过直接磷酸化Beclin 1和LC3影响自噬，尽管尚不清楚MST1是否促进或抑制自噬(Maejima等人，2013年;Wilkinson等人，2015年). 其他一些蛋白质，如H2B组蛋白和VASP，被报道为MST1/2底物(Cheung等人，2003年;Nishikimi等人，2014年). 因此，MST1/2除了调节LATS1/2和YAP/TAZ的核心Hippo通路成分外，还具有广泛的功能。
相反，即使没有MST1/2，LATS1/2和YAP/TAZ也可以调节。在果蝇属，Hppy可以在Wts的疏水基序磷酸化Wts。事实上，Hppy和Msn都激活Wts激酶活性并抑制Yki转录活性，Hpo也是如此(Li等人2014a;Meng等人，2015年;Zheng等人，2015年). Hppy同系物（MAP4K1/2/3/5）和Msn同系物(Meng等人，2015年). 相反，在大多数测试条件下，LATS1/2对YAP和TAZ的调节至关重要，而MST1/2则不然。因此，可能需要重新定义河马路径的定义。尽管MST1/2是果蝇属Hpo，并非所有受MST1/2调节的蛋白质和功能都应定义为Hippo途径。另一方面，YAP/TAZ和特异性调节LATS1/2激酶活性和/或YAP/TAZ转录活性的蛋白质的功能输出应被认为是Hippo途径。这个定义将更准确地描述Hippo通路对细胞外和细胞内刺激的反应及其生理结果。
致谢
由于审查范围和空间限制，我们对那些未被引用的主要工作深表歉意。我们感谢Kimberly Lin和Steven Plouffe对这份手稿的批判性阅读。K.-L.G.实验室的研究得到了美国国立卫生研究院（CA196878、GM51586和EY22611）的资助。
