The Hippo pathway plays a key role in organ size control by regulating cell proliferation and apoptosis in Drosophila . Although recent genetic studies have shown that the Hippo pathway is regulated by the NF2 and Fat tumor suppressors, the physiological regulations of this pathway are unknown. Here we show that in mammalian cells, the transcription coactivator YAP (Yes-associated protein), is inhibited by cell density via the Hippo pathway. Phosphorylation by the Lats tumor suppressor kinase leads to cytoplasmic translocation and inactivation of the YAP oncoprotein. Furthermore, attenuation of this phosphorylation of YAP or Yorkie (Yki), the Drosophila homolog of YAP, potentiates their growth-promoting function in vivo. Moreover, YAP overexpression regulates gene expression in a manner opposite to cell density, and is able to overcome cell contact inhibition. Inhibition of YAP function restores contact inhibition in a human cancer cell line bearing deletion of Salvador (Sav), a Hippo pathway component. Interestingly, we observed that YAP protein is elevated and nuclear localized in some human liver and prostate cancers. Our observations demonstrate that YAP plays a key role in the Hippo pathway to control cell proliferation in response to cell contact.

The YAP transcription coactivator has been implicated as an oncogene and is amplified in human cancers. Recent studies have established that YAP is phosphorylated and inhibited by the Hippo tumor suppressor pathway. Here we demonstrate that the TEAD family transcription factors are essential in mediating YAP-dependent gene expression. TEAD is also required for YAP-induced cell growth, oncogenic transformation, and epithelial-mesenchymal transition. CTGF is identified as a direct YAP target gene important for cell growth. Moreover, the functional relationship between YAP and TEAD is conserved in Drosophila Yki (the YAP homolog) and Scalloped (the TEAD homolog). Our study reveals TEAD as a new component in the Hippo pathway playing essential roles in mediating biological functions of YAP.

Tuberous sclerosis complex (TSC) is a genetic disease caused by mutation in either TSC1 or TSC2 . The TSC1 and TSC2 gene products form a functional complex and inhibit phosphorylation of S6K and 4EBP1. These functions of TSC1/TSC2 are likely mediated by mTOR. Here we report that TSC2 is a GTPase-activating protein (GAP) toward Rheb, a Ras family GTPase. Rheb stimulates phosphorylation of S6K and 4EBP1. This function of Rheb is blocked by rapamycin and dominant-negative mTOR. Rheb stimulates the phosphorylation of mTOR and plays an essential role in regulation of S6K and 4EBP1 in response to nutrients and cellular energy status. Our data demonstrate that Rheb acts downstream of TSC1/TSC2 and upstream of mTOR to regulate cell growth.

Several systems have been developed to allow for rapid and efficient purification of recombinant proteins expressed in bacteria. The expression of polypeptides in frame with glutathione S-transferase (GST) allows for purification of the fusion proteins from crude bacterial extracts under nondenaturing conditions by affinity chromatography on glutathione agarose (D. B. Smith and K. S. Johnson, 1988, Gene67, 31–40). This vector expression system has also incorporated specific protease cleavage sites to facilitate proteolysis of the bacterial fusion proteins. In our hands, the cleavage of these fusion proteins at a thrombin cleavage site proceeded slowly. To facilitate the cleavage of fusion proteins, we have introduced a glycine-rich linker (glycine kinker) containing the sequence P·G·I·S·G·G·G·G·G located immediately following the thrombin cleavage site. This glycine kinker greatly increases the thrombin cleavage efficiency of several fusion proteins. The introduction of the glycine kinker into fusion proteins allows for the cleavage of the fusion proteins while they are attached to the affinity resin resulting in a single step purification of the recombinant protein. More than 2 mg of the highly purified protein was obtained from the equivalent of 100 ml of bacterial culture within a few hours when a protein tyrosine phosphatase was employed as a test protein. The vector, pGEX-KG, has also been modified to facilitate cloning of a variety of cDNAs in all reading frames and has been successfully used to express several eukaryotic proteins.

Metabolic Regulation Through Acetylation Covalent modification of lysine residues in various proteins in the nucleus is a recognized mechanism for control of transcription. Now two papers suggest that acetylation may represent an important regulatory mechanism controlling the function of metabolic enzymes (see the Perspective by Norvell and McMahon ). Zhao et al. (p. 1000 ) found that a large proportion of enzymes in various metabolic pathways were acetylated in human liver cells. Acetylation regulated various enzymes by distinct mechanisms, directly activating some, inhibiting one, and controlling the stability of another. Control of metabolism by acetylation appears to be evolutionarily conserved: Wang et al. (p. 1004 ) found that the ability of the bacterium Salmonella entericum to optimize growth on distinct carbon sources required differential acetylation of key metabolic enzymes, thus controlling flux through metabolic pathways.

The Hippo pathway is crucial in organ size control, and its dysregulation contributes to tumorigenesis. However, upstream signals that regulate the mammalian Hippo pathway have remained elusive. Here, we report that the Hippo pathway is regulated by G-protein-coupled receptor (GPCR) signaling. Serum-borne lysophosphatidic acid (LPA) and sphingosine 1-phosphophate (S1P) act through G12/13-coupled receptors to inhibit the Hippo pathway kinases Lats1/2, thereby activating YAP and TAZ transcription coactivators, which are oncoproteins repressed by Lats1/2. YAP and TAZ are involved in LPA-induced gene expression, cell migration, and proliferation. In contrast, stimulation of Gs-coupled receptors by glucagon or epinephrine activates Lats1/2 kinase activity, thereby inhibiting YAP function. Thus, GPCR signaling can either activate or inhibit the Hippo-YAP pathway depending on the coupled G protein. Our study identifies extracellular diffusible signals that modulate the Hippo pathway and also establishes the Hippo-YAP pathway as a critical signaling branch downstream of GPCR.