
結直腸癌(CRC)的發生發展以 mTORC2 信號通路的持續激活為核心驅動,其介導的細胞增殖與遷移被視為惡性轉移的關鍵因素,但目前針對 mTOR 催化活性的抑制劑在臨床應用中仍存在耐藥性或反應不一,這提示復合物內部結構穩態的調節存在尚未被發現的放大機制。SLAP 蛋白作為已知的抑癌因子在 CRC 中顯著下調,且具有抑制致癌信號的潛力,但其是否以及如何通過干預 mTORC2 核心復合物的完整性來協同阻斷腫瘤進展仍屬未知。本文即在這一空白背景下,系統探討 SLAP 在結直腸癌中的抑癌作用,并重點解析其通過 UBE3C 介導 mLST8 非降解性泛素化從而瓦解 mTORC2 復合物的全新分子機制。

SLAP 促進了由 UBE3C 介導的 mLST8 賴氨酸位點(K86 和 K215)的非降解性泛素化,進而破壞了 mTORC2 復合物的結構完整性,從而抑制其促癌活性。SLAP 的差異化表達決定了結直腸癌(CRC)細胞對 mTOR 催化抑制劑(mTORCi)的應答敏感性:SLAP 低表達的腫瘤細胞對 mTORCi 表現敏感,而 SLAP 高表達的細胞則可能出現悖論式激活。
結論 1:SLAP是mTORC2 的內源性抑制蛋白并下調其信號活性
研究者首先通過質譜篩選發現 SLAP 與 mTORC2 的核心組分存在物理互作。內源性免疫共沉淀實驗證實 SLAP 能與 RICTOR 和 mTOR 結合。隨后,在 CRC 細胞系中過表達 SLAP顯著降低了 mTORC2 經典下游底物 AKT(S473)和 NDRG1(T346)的磷酸化水平,而對 mTORC1 底物影響較小。這初步證明了 SLAP 是 mTORC2 信號通路的負調控因子。

Fig1. SLAP抑癌功能由mTORC2介導
結論 2:SLAP 抑制結直腸癌的惡性表型高度依賴于 mTORC2 的存在
為了確認 SLAP 的抑癌功能是否通過 mTORC2 實現,研究者進行了功能回復實驗。結果顯示,敲低 SLAP 會顯著增強細胞的侵襲力、遷移能力和克隆形成率;然而,當同步敲低 mTORC2 的關鍵組分 RICTOR 時,由 SLAP 缺失導致的促癌效應被完全逆轉。這在邏輯上建立了 SLAP 發揮抑癌作用的必要條件:必須通過抑制 mTORC2 軸來實現。

Fig2. SLAP與mLST8結合介導其抑癌功能
結論 3:SLAP 通過直接靶向 mLST8 來干擾 mTORC2 復合物的組裝
研究者進一步探索 SLAP 如何干擾復合物的物理結構。結構域缺失實驗表明,SLAP 與 RICTOR 的結合依賴于 mLST8 作為橋梁,SLAP 直接結合的是 mLST8。功能驗證顯示,人為增加 mLST8 的表達水平可以拮抗 SLAP 的抑癌作用,并恢復被抑制的 mTORC2 信號。這鎖定并確認了 mLST8 是 SLAP 調控整個復合物穩定性的關鍵分子靶點。

Fig3. SLAP通過LST8泛素化調控mTORC2組裝
結論 4:SLAP 募集 UBE3C 介導 mLST8 非降解性泛素化調控復合物解體
在分子機制層面,研究揭示了 SLAP 并非通過降解蛋白質來起作用。實驗證明SLAP 募集了 E3 泛素連接酶 UBE3C,進而使得 mLST8 在 K86 和 K215 位點發生泛素化修飾。關鍵的生物物理分析顯示,這種泛素化修飾不會引起 mLST8 的蛋白酶體降解,而是通過空間位阻效應直接導致 mLST8 從 RICTOR/mTOR 復合物中脫離。復合物的“解體”最終關閉了信號傳導。

Fig. SLAP與UBE3C相互作用促進LST8泛素化和mTORC2抑制
研究邏輯總結:
研究首先通過Co-IP分析確立了 SLAP 與 mTORC2 復合物的特異性結合,并證明其抑癌活性高度依賴于對該信號軸的下調作用;隨后在分子水平鎖定 mLST8 為其核心調控靶點,揭示了 SLAP 通過募集 E3 泛素連接酶 UBE3C 介導 mLST8 發生非降解性泛素化修飾(K86/K215位點)的獨特機制。這一修飾導致了 mTORC2 復合物的物理結構解體而非蛋白降解,從而阻斷了促癌信號傳導。該研究不僅發現了 mTORC2 完整性的內源性調控開關,更為針對結直腸癌的精準干預提供了“破壞復合物穩定性”的全新治療策略。