网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nucleic Acids Res丨李国民团队发现MLH1–YAP信号轴调控睾丸发育

0
分享至

DNA错配修复(DNA mismatch repair,MMR)是维持基因组稳定的重要机制。MLH1作为MutL家族的核心成员,不仅参与错配修复,还在减数分裂、肿瘤免疫等过程中发挥重要作用。已有研究表明,Mlh1 缺失雄性小鼠表现出不育及显著的睾丸变小,但除减数分裂缺陷之外, MLH1是否直接参与睾丸器官发育,其分子基础长期以来并不清楚【 1,2】。

近日,首都医学科学创新中心(Chinese Institutes for Medical Research,CIMR)李国民教授团队在Nucleic Acids Research发表题为 Mismatch repair protein MLH1 controls testis development by regulating the Hippo-YAP signaling pathway 的研究论文。该研究揭示,MLH1能够通过直接调控Hippo通路效应分子YAP的磷酸化、蛋白稳定性、核转位及转录活性,参与睾丸发育;这一作用独立于MLH1经典的DNA错配修复功能。


MLH1缺失伴随Hippo-YAP信号异常

研究团队首先对不同发育阶段的 Mlh1 缺失小鼠进行了分析。结果显示,Mlh1−/−小鼠在出生后早期即可观察到明显的睾丸发育不良,并伴随细胞增殖减少和凋亡增强。进一步检测发现,Mlh1 缺失睾丸中YAP磷酸化水平明显升高,提示YAP失活,而YAP正是调控器官大小的重要效应分子【 3-7】。

MLH1通过直接结合调节YAP的磷酸化与稳定性

为解析其中的分子机制,研究团队进一步检测MLH1与Hippo-YAP通路成员之间的关系。

Co-IP、GST pull-down及PLA等实验表明,MLH1能够与YAP发生直接相互作用。MLH1的C端区域与YAP的WW结构域结合。在重组蛋白构建的体外激酶体系中,MutLα的加入同样能够降低LATS1介导的YAP磷酸化。YAP磷酸化状态还直接影响其蛋白稳定性【 8】。研究显示,MLH1缺失显著缩短YAP蛋白半衰期,而MLH1表达可降低YAP多聚泛素化水平。进一步的结构域实验表明,只有能够与YAP结合的全长MLH1和MLH1 C端片段具有抑制YAP泛素化的能力。由此说明,MLH1–YAP相互作用能够限制YAP磷酸化及后续泛素化降解,从而维持YAP蛋白稳定。

MLH1进一步控制YAP核转位和转录输出

除调节蛋白稳定性外,MLH1还影响YAP的亚细胞定位。MLH1缺失细胞中,YAP更多滞留于细胞质,而重新表达MLH1可以恢复YAP的核定位。MLH1自身的核定位序列(NLS)对于这一过程十分重要:NLS突变后的MLH1仍保留YAP结合和抑制YAP磷酸化的能力,但促进YAP核转位的能力明显受损。

进入细胞核后,YAP通过TEAD家族转录因子调控下游基因。研究发现,MLH1缺失导致多种YAP靶基因表达降低,而恢复MLH1表达能够逆转这一变化。值得注意的是,MMR功能缺陷的MLH1-E34A突变体同样能够恢复YAP靶基因表达,说明MLH1调控YAP转录功能并不依赖其经典MMR活性。

药理学抑制Hippo通路可部分改善Mlh1缺失小鼠的睾丸发育缺陷

为进一步验证YAP失活是否参与 Mlh1 缺失小鼠的睾丸发育异常,研究团队使用MST1/2抑制剂XMU-MP-1对 Mlh1−/− 和WT小鼠进行处理。结果显示,XMU-MP-1能够显著降低 Mlh1−/− 睾丸中的YAP磷酸化水平,并部分恢复其睾丸大小,但处理后的 Mlh1−/− 小鼠睾丸仍小于WT。研究认为,这种不完全恢复可能有两方面原因:一方面,在缺少MLH1的情况下,YAP核定位及其转录共激活功能仍然受损,仅降低YAP磷酸化不足以完全恢复YAP功能;另一方面,Mlh1 缺失还会导致生殖细胞自身的减数分裂缺陷,并进一步影响睾丸细胞数量。因此,这些结果表明,药理学抑制Hippo通路能够部分恢复YAP功能并改善 Mlh1 缺失导致的睾丸生长缺陷,进一步支持YAP失调是该发育表型的重要原因之一。

总 结

基于上述结果,该研究提出了一个新的 MLH1–YAP调控模型:MLH1一方面通过与YAP直接结合,限制LATS1介导的YAP磷酸化和后续蛋白降解;另一方面依赖自身NLS促进YAP核转位,并在细胞核内促进YAP–TEAD复合物形成和下游基因转录。MLH1缺失则打破这一调控网络,最终导致YAP活性下降及睾丸发育异常。


该研究揭示了MLH1在经典DNA错配修复之外的一项新的生物学功能,将DNA修复蛋白、Hippo-YAP信号与器官发育联系起来,也为理解MLH1缺失导致的复杂生殖表型提供了新的机制解释。

原文链接:https://doi.org/10.1093/nar/gkag883

制版人:十一

参考文献

1.Baker, S.M., Plug, A.W., Prolla, T.A., Bronner, C.E., Harris, A.C., Yao, X., Christie, D.M., Monell, C., Arnheim, N., Bradley, A. et al. (1996) Involvement of mouse Mlh1 in DNA mismatch repair and meiotic crossing over. Nat Genet, 13, 336-342.

2.Edelmann, W., Cohen, P.E., Kane, M., Lau, K., Morrow, B., Bennett, S., Umar, A., Kunkel, T., Cattoretti, G., Chaganti, R. et al. (1996) Meiotic pachytene arrest in MLH1-deficient mice. Cell, 85, 1125-1134.

3.Halder, G. and Johnson, R.L. (2011) Hippo signaling: growth control and beyond. Development, 138, 9-22.

4.Pan, D. (2010) The hippo signaling pathway in development and cancer. Dev Cell, 19, 491-505.

5.Yu, F.X., Zhao, B. and Guan, K.L. (2015) Hippo Pathway in Organ Size Control, Tissue Homeostasis, and Cancer. Cell, 163, 811-828.

6.Zheng, Y. and Pan, D. (2019) The Hippo Signaling Pathway in Development and Disease. Dev Cell, 50, 264-282.

7.Zanconato, F., Cordenonsi, M. and Piccolo, S. (2016) YAP/TAZ at the Roots of Cancer. Cancer Cell, 29, 783-803.

8.Zhao, B., Li, L., Tumaneng, K., Wang, C.Y. and Guan, K.L. (2010) A coordinated phosphorylation by Lats and CK1 regulates YAP stability through SCF(beta-TRCP). Genes Dev, 24, 72-85.

学术合作组织

(*排名不分先后)


推荐直播

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
乒乓亚锦赛:国乒单打2人出局连输韩国!8人晋级16强多次遇险

乒乓亚锦赛:国乒单打2人出局连输韩国!8人晋级16强多次遇险

全言作品
2026-10-23 23:12:01
上海进入临战状态!今天傍晚起

上海进入临战状态!今天傍晚起

新浪财经
2026-10-23 11:17:05
快3倍、便宜70%,MiniMax M3.1 Flash杀疯了——直到我看见93%的幻觉率

快3倍、便宜70%,MiniMax M3.1 Flash杀疯了——直到我看见93%的幻觉率

大数据文摘
2026-10-23 15:25:49
【微特稿】美国一参议员开始调查乌使用“星盾”受限一事

【微特稿】美国一参议员开始调查乌使用“星盾”受限一事

新华社
2026-10-23 15:26:12
王兴兴:物理AI已看到被击穿的苗头,竞争会非常惨烈,需要共同努力

王兴兴:物理AI已看到被击穿的苗头,竞争会非常惨烈,需要共同努力

澎湃新闻
2026-10-22 12:00:28
红果短剧为啥打败了抖音和微信?为啥电视台正剧败得一塌糊涂?

红果短剧为啥打败了抖音和微信?为啥电视台正剧败得一塌糊涂?

南传
2026-10-22 16:26:03
曼联暂缓换帅原因曝光!高层也内斗两巨头争权,孔蒂恐因拉爵爱将无缘执教

曼联暂缓换帅原因曝光!高层也内斗两巨头争权,孔蒂恐因拉爵爱将无缘执教

罗米的曼联博客
2026-10-23 09:00:34
武汉一女子报警称“8根金条被盗”,民警上门在抽屉夹缝中悉数找到

武汉一女子报警称“8根金条被盗”,民警上门在抽屉夹缝中悉数找到

极目新闻
2026-10-23 12:48:31
3-1!C罗轰982球坐稳历史第一,,赛后这一举动才是真格局

3-1!C罗轰982球坐稳历史第一,,赛后这一举动才是真格局

啊哒体育
2026-10-24 02:09:11
肖战南京演唱会开唱,超豪华红色花篮排面拉满!伴手礼被赞宠粉

肖战南京演唱会开唱,超豪华红色花篮排面拉满!伴手礼被赞宠粉

露珠聊影视
2026-10-23 15:44:01
转告父母:以下5类病属于"老年病",无需过度治疗,来看一下

转告父母:以下5类病属于"老年病",无需过度治疗,来看一下

王医生健康讲坛
2026-10-22 23:25:06
阿里P8:人一旦失业,就会“扣扣搜搜”。家庭收入从去年140万降到今年50多万

阿里P8:人一旦失业,就会“扣扣搜搜”。家庭收入从去年140万降到今年50多万

蚂蚁大喇叭
2026-09-06 17:09:52
作为问界M9车主的真实心声

作为问界M9车主的真实心声

风风顺
2026-09-27 01:00:07
张馨予太丰满了,穿挖洞衣凹凸感藏不住,我感慨军人老公眼光真好

张馨予太丰满了,穿挖洞衣凹凸感藏不住,我感慨军人老公眼光真好

蓓小西
2026-09-05 09:00:14
400万瓶网红胶囊全是假的!成本不到30元卖上千,中产被割惨了

400万瓶网红胶囊全是假的!成本不到30元卖上千,中产被割惨了

南宗历史
2026-10-22 10:30:40
全美热搜第一!骑士被逆转29分吞耻辱纪录 美记炮轰克城全队缺乏斗志

全美热搜第一!骑士被逆转29分吞耻辱纪录 美记炮轰克城全队缺乏斗志

颜小白的篮球梦
2026-10-23 10:35:37
美国:无人机去中国化成功!然后中国宣布零件禁运,没一个能交货

美国:无人机去中国化成功!然后中国宣布零件禁运,没一个能交货

观史搜寻着
2026-10-22 05:12:12
 66岁老人教你一个好睡眠方法,昨晚亲身测试很管用

 66岁老人教你一个好睡眠方法,昨晚亲身测试很管用

观观说事
2026-10-23 10:35:03
人狂必有祸!央媒怒批后,披旭日旗留学生再迎噩耗,终为荒唐买单

人狂必有祸!央媒怒批后,披旭日旗留学生再迎噩耗,终为荒唐买单

与你挽月色清
2026-10-21 14:24:44
罗德里:近7场国家德比皇马只赢了2场,他们一定会寻求复仇

罗德里:近7场国家德比皇马只赢了2场,他们一定会寻求复仇

懂球帝
2026-10-24 00:26:09
2026-10-24 03:47:00
BioArtMED
BioArtMED
BioArt旗下科普媒体
5904文章数 2470关注度
往期回顾 全部

科技要闻

抢运营商饭碗!马斯克又有大动作

头条要闻

美国稀土大项目黄了 稀土产业遭遇重大挫折

头条要闻

美国稀土大项目黄了 稀土产业遭遇重大挫折

体育要闻

没人看好的加图索,打出队史最佳开局

娱乐要闻

黎纪君晒与刘恺威合照 恋情后首次同框

财经要闻

叫"保障"不叫"保险":租车平台的文字游戏

汽车要闻

设计换新/智舱升级 2027款博越限时价7.89万起

态度原创

亲子
游戏
健康
公开课
军事航空

亲子要闻

萌娃跳舞#刚刚学的低着头不好意思跳舞《》

《帝国时代4:北方劫掠者》10月30日发售 国区118元

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

美国或于明年开始扩建格陵兰岛军事设施

无障碍浏览 进入关怀版