Hippo-YAP信号传导对器官发育和肿瘤发生至关重要，YAP-VGLL4拮抗作用被证实参与调节YAP在不同器官之间的生理功能，但是这种拮抗作用的调节机制，特别是VGLL4的真正E3连接酶，仍然是未知的。近期南昌大学第一附属医院赵冰教授团队联合复旦大学焦石教授团队在Nature Chemical Biology (IF 13.7)上发表文章“Nuclear ubiquitination permits Hippo–YAP signal for liver development and tumorigenesis”，发现UBR5作为Hippo-YAP信号通路的核E3连接酶，通过靶向YAP拮抗剂VGLL4，在器官发育和肿瘤发生中发挥关键作用。

作者使用Ub激活酶抑制剂（TAK-243）评估了整体泛素化对关键核转导信号通路的影响，发现TAK-243处理后Hippo-YAP信号传导受到抑制，抑制细胞质泛素化应该具有相反的效果，因此作者推断核泛素化可能是Hippo-YAP信号传导的决定因素。作者进一步筛选了调节Hippo-YAP信号传导的潜在E3连接酶，并证实了UBR 5在Hippo-YAP中的关键作用。然后通过AP-MS分析UBR5的互作蛋白，发现Vgll4是最富集的相互作用蛋白，并证明UBR5通过与同源染色质结合位点上的VGLL4和YAP配位而允许Hippo-YAP信号传导。进一步研究发现UBR5通过在K61位点泛素化YAP的拮抗剂VGLL4，进而控制Hippo-YAP信号传导。

Hippo-YAP信号传导是肝脏发育、再生和稳态的关键调节因子，为了研究Ubr5在肝脏中的功能，作者构建了Ubr5肝脏条件性KO小鼠，发现Ubr5-LKO小鼠在P35时在肝叶上显示出白色斑块和可见的坏死区域，胆小管的宽度在P21时显著增加，并在P35和P56时继续扩张，表明Ubr5缺失引起的胆汁淤积加重。为了研究胆汁淤积是否是肝细胞自主的，作者使用AAV-Ttr-Cre构建了肝细胞中特异性Ubr5敲除小鼠（Ubr5 ^Hep-KO），肝脏冷冻切片的荧光成像显示Ubr5^Hep-KO小鼠肝脏中没有观察到明显的肝坏死，表明肝胆汁淤积不是肝细胞自主的，胆道系统功能障碍应该是胆汁淤积诱导肝坏死的原因。此外Ubr5^Hep-KO小鼠还出现胆管分支和终末分支长度减少，胆管发育不良的形状，进一步研究发现Ubr5参与了导管损伤条件下的肝细胞重编程。

在调查临床蛋白质组学肿瘤分析联盟（CPTAC）数据库后，作者发现与邻近正常组织相比，UBR5在各种肿瘤组织中均匀上调。肝细胞癌（HCC）的蛋白质组学数据表明UBR5蛋白丰度随着HCC的进展而增加，在S-Pf（增殖亚组）中表达最高，表明UBR5扩增与HCC侵袭性正相关。此外，作者还在不同亚组中研究了VGLL4和UBR5之间的相关性，对于S-Mb（代谢亚组）和S-Me（微环境失调亚组），UBR5表达和Hippo-YAP活性相对较低，VGLL4和UBR5不呈负相关，而以UBR5和YAP活性高为特征的S-Pf中，VGLL4和UBR5呈负相关，表明肿瘤的进展是由于UBR5和VGLL4之间的平衡被打破，从而增加了YAP的激活，进一步研究发现靶向UBR5能限制肿瘤类器官的扩张。

本研究通过靶向YAP拮抗剂VGLL4，发现UBR5作为Hippo-YAP信号通路的核E3连接酶，并强调了其在器官发育和肿瘤发生中的关键作用，为Hippo-YAP调控提供了分子框架，并表明核泛素化是YAP依赖性恶性肿瘤的潜在治疗靶点。鉴于Hippo-YAP和核泛素化在细胞生物学中的多方面作用，核泛素化-YAP通路的重要性可能会延伸到发育和肿瘤发生之外的许多生理和病理过程。