LATS

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LATS(Large Tumor Suppressor kinase)是一类进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于 NDR 激酶家族。在人类中,该家族包含两个核心成员:LATS1LATS2。LATS 是 Hippo 信号通路 的关键下游激酶,通过磷酸化并抑制原癌性转录共激活因子 YAPTAZ,发挥核心抑癌作用。LATS 的活性调控着细胞增殖、凋亡、器官大小发育及干细胞特性维持。在多种恶性肿瘤中,LATS1/2 常由于基因突变、启动子甲基化或上游信号失调而功能丧失,导致 Hippo 通路“闸门”失效,从而驱动肿瘤的发生与进展。

Hippo 通路核心“刹车” · 点击展开
核心成员:LATS1 / LATS2
Entrez (LATS1) 9113
HGNC (LATS1) 6514
UniProt ID O95835 (LATS1)
分子量 约 126 kDa
酶分类 EC 2.7.11.1
激活调节因子 MST1/2, MOB1

分子机制:Hippo 通路的执行终端

LATS 激酶作为信号转导的中继站,通过严密的时空磷酸化控制细胞核内的转录活性:

  • 上游活化控制: 当 Hippo 通路开启时,激酶 MST1/2 磷酸化 LATS1/2 的疏水模体位点。同时,支架蛋白 MOB1 被激活并结合到 LATS 的 N-末端,诱导 LATS 发生自磷酸化从而获得完全活性。
  • 拦截 YAP/TAZ 入核: 活化的 LATS 磷酸化 YAP(位点通常为 Ser127)和 TAZ。这一磷酸化标签会产生两个后果:一是招募 14-3-3 蛋白 将其隔离在胞浆中;二是诱导其发生泛素化降解。
  • 转录程序关闭: 随着 YAP/TAZ 被 LATS 拦截在胞浆外,核内的 TEAD 转录因子失去辅助因子,促增殖基因(如 CTGF, CYR61)停止转录,细胞进入生长停滞或凋亡状态。
  • 反馈调节: 活化的 LATS 还能参与调节中心体定位和有丝分裂进程,确保染色体分离的精确性。

临床评价矩阵:LATS 失能与肿瘤关联

临床病理 LATS1/2 变异状态 生物学后果 预后临床价值
间皮瘤 LATS2 基因缺失 (LOH) Hippo 轴断裂,YAP 极度活跃。 高度侵袭性,对 TEAD 抑制剂敏感。
乳腺癌 启动子超甲基化导致表达下调 促进肿瘤干细胞特征 (Stemness) 维持。 提示放化疗耐药风险增加。
免疫微环境 LATS 缺失肿瘤 肿瘤分泌胞外囊泡,抑制抗肿瘤免疫。 潜在的免疫治疗响应标志物。

治疗策略:修复失效的“抑癌闸门”

由于 LATS 是抑癌因子,临床干预主要侧重于通过补偿机制实现对其下游失控信号的拦截:

  • 下游 TEAD 抑制: 在 LATS 缺失的肿瘤中,直接使用 VT3989 等 TEAD 棕榈酰化抑制剂,可代偿性地阻断因 LATS 功能丧失而溢出的 YAP 信号。
  • 上游再激活尝试: 探索使用磷酸酶抑制剂来维持 LATS 的磷酸化活性。此外,针对 MST1/2 的小分子激动剂研发旨在增强 LATS 的磷酸化水平。
  • 表观遗传逆转: 对于因甲基化导致 LATS 沉默的肿瘤,联用 DNA 甲基转移酶(DNMT)抑制剂可能恢复 LATS 的内源性表达。
  • 代谢干预: 葡萄糖剥离或 AMPK 活化已被证实能通过不同途径促进 LATS 对 YAP 的抑制。

关键相关概念

  • Hippo 通路:控制组织稳态与器官大小的进化古老通路。
  • YAP / TAZ:LATS 激酶最主要的生化打击靶标。
  • MOB1:LATS 的必备联结因子,决定了激酶的催化效率。
  • MST1 / 2:LATS 的上游激活者,级联反应的“点火器”。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Nishiyama A, et al. (1999). A human homolog of Drosophila lats, LATS1, negatively regulates CDC2 activity and acts as a tumor suppressor. Genes & Development. [Academic Review]
[权威点评]:该项早期研究首次在人类细胞中定义了 LATS1 作为细胞周期和肿瘤发生负调节者的角色。

[2] Chan SW, et al. (2005). LATS1 and LATS2 tumor suppressors inhibit YAP and TAZ functions. The Journal of Biological Chemistry.
[核心价值]:确立了 LATS 激酶磷酸化 YAP/TAZ 并将其排斥在细胞核外的 Hippo 通路核心范式。

           LATS1/2:激酶调控与抑癌网络 · 知识图谱
直接上游 MST1/2MAP4K familyTAO kinasesNF2 (Merlin)
激活辅助 MOB1A/BSAV1ATP binding
药理干预 TEAD inhibitorsYAP inhibitorsAMPK activators
下游表型 Cell Cycle ArrestApoptosis InductionGrowth Inhibition