Omim Entry – * 188060-THROMBOSPONDIN I; THBS1

tekst

Thrombospondin i er et multimodulært udskilt protein, der associeres med den ekstracellulære Matrice og besidder en række biologiske funktioner, herunder en potent antiangiogen aktivitet. Andre trombospondingener omfatter thrombospondiner II (THBS2; 188061), III (THBS3; 188062) og IV (THBS4; 600715).

Thrombospondin (THBS) er et homotrimerisk glycoprotein med disulfidbundne underenheder på 180 kD. THBS blev først beskrevet som en komponent af alfa-granulatet af blodplader, frigivet ved blodpladeaktivering. Det er forbundet med blodplademembranen i nærvær af divalente kationer og har en rolle i blodpladeaggregering. THBS er dog ikke begrænset til blodplader. Det syntetiseres og udskilles til inkorporering i den ekstracellulære matrice af en række celler, herunder endotelceller, fibroblaster, glatte muskelceller og type II pneumocytter. THBS binder heparin, sulfatider, fibrinogen, fibronectin, plasminogen og type V kollagen. Et al. (1986) rapporterede karakterisering af et cDNA, der koder for De N-terminale 376 aminosyrerester af humane THBS. Asch et al. (1987) identificerede et 88-kD glycoprotein, som de konkluderede fungerer som den cellulære THBS-receptor. Frasier (1987) gennemgik den molekylære struktur af thrombospondin.

brug af realtids RT-PCR, Hirose et al. (2008) påviste specifikke og høje ekspressionsniveauer af både THBS1 og THBS2 i humant intervertebral skivevæv.

De Fraipont et al. (2000) målte de cytosoliske koncentrationer af 3 proteiner involveret i angiogenese, nemlig blodpladeafledt endotelcellevækstfaktor (PDECGF; 131222), VEGFA (192240) og THBS1 i en serie på 43 humane sporadiske adrenokortiske tumorer. Tumorerne blev klassificeret som adenomer, overgangstumorer eller carcinomer. Pdecgf / thymidinphosphorylase niveauer var ikke signifikant forskellige blandt disse 3 grupper. Hundrede procent af adenomerne og 73% af de midlertidige tumorer viste VEGFA-koncentrationer under tærskelværdien på 107 ng/g protein, mens 75% af carcinomerne havde VEGFA-koncentrationer over denne tærskelværdi. Tilsvarende viste 89% af adenomerne THBS1-koncentrationer over tærskelværdien af 57 mikrog/g-protein, mens kun 25% af carcinomerne og 33% af de midlertidige tumorprøver gjorde det. IGF2 (147470) overekspression, en almindelig genetisk ændring af adrenokortikale carcinomer, var signifikant korreleret med højere VEGFA og lavere THBS1 koncentrationer. Forfatterne konkluderede, at et fald i THBS1-ekspression er en begivenhed, der går forud for en stigning i VEGFA-ekspression under adrenokortisk tumorprogression. Populationen af premaligne tumorer med lave THBS1 og normale VEGFA-niveauer kunne repræsentere et selektivt mål for antiangiogene terapier.

naturlige inhibitorer af angiogenese er i stand til at blokere patologisk neovaskularisering uden at skade den allerede eksisterende vaskulatur. Volpert et al. (2002) viste, at 2 sådanne hæmmere, thrombospondin i og pigmentepitelafledt faktor (172860), udlede specificitet for remodelleringsbeholdere fra deres afhængighed af Fas/Fas ligand (134637; 134638)-medieret apoptose for at blokere angiogenese. Begge hæmmere opregulerede FasL på endotelceller. Ekspression af den essentielle partner af FasL, Fas-receptor, var lav på hvilende endotelceller og kar, men stærkt forbedret af inducere af angiogenese, hvorved de stimulerede celler specifikt sensibiliseres til apoptose ved inhibitor-genereret FasL. Den antiangiogene aktivitet af trombospondin i og pigmentepitelafledt faktor både in vitro og in vivo var afhængig af denne dobbelte induktion af Fas og FasL og den deraf følgende apoptose. Volpert et al. (2002) konkluderede, at dette eksempel på samarbejde mellem pro – og antiangiogene faktorer i inhiberingen af angiogenese giver en forklaring på inhibitorernes evne til at vælge remodeling kapillærer til destruktion.

Volpert et al. (2002) fandt ud af, at Id1 (600349) er en potent hæmmer af Tsp1-transkription i musembryonale fibroblaster. I Id1 null mus førte opreguleret ekspression af Tsp1 til undertrykkelse af angiogenese.

kemoterapeutiske lægemidler, der kronisk administreres til tumorbærende mus ved hjælp af en hyppig tidsplan ved doser, der er væsentligt lavere end den maksimalt tolererede dosis (dvs.metronomisk dosering), kan forårsage vedvarende og potente antiangiogene virkninger ved at målrette mod endotelceller i nyligt voksende tumorblodkar. Bocci et al. (2003) fandt, at langvarig eksponering af endotelceller in vitro for lave koncentrationer af flere forskellige anticancermidler forårsagede markant induktion af Tsp1. Stigninger i cirkulerende Tsp1 blev også påvist i plasmaet af humane tumorbærende svære kombinerede immunodeficiente mus behandlet med metronomisk lavdosis cyclophosphamid. De antiangiogene og antitumorvirkninger af lavdosis kontinuerlig cyclophosphamid gik tabt i tsp1-null mus, hvorimod disse virkninger blev bevaret ved anvendelse af en maksimal tolereret dosis af det samme lægemiddel. Bocci et al. (2003) konkluderede, at TSP1 er en sekundær mediator af de antiangiogene virkninger af i det mindste nogle metronomiske kemoterapiregimer med lav dosis.

Christopherson et al. (2005) fandt, at umodne, men ikke modne astrocytter udtrykte TSP1 og TSP2, og disse TSP ‘ er fremmede synaptogenese i centralnervesystemet (CNS) in vitro og in vivo. TSP ‘ er inducerede ultrastrukturelt normale synapser, der var præsynaptisk aktive, men postsynaptisk tavse og arbejdede sammen med andre, endnu uidentificerede, astrocytafledte signaler for at producere funktionelle synapser. Disse undersøgelser identificerede TSP ‘ er som CNS synaptogene proteiner, fremlagde bevis for, at astrocytter er vigtige bidragydere til synaptogenese inden for det udviklende CNS, og foreslog, at TSP1 og TSP2 fungerer som en permissiv omskifter, der gange CNS synaptogenese ved at gøre det muligt for neuronale molekyler at samles i synapser inden for et specifikt vindue af CNS-udvikling.

Isenberg et al. (2005) fandt ud af, at endogen Tsp1 begrænsede det angiogene respons på salpetersyre (NO) i musemuskeleksplantationsanalyser. I humane endotelceller i navlestrengen var TSP1 en potent antagonist for ikke-induceret kemotakse, adhæsion og proliferation. TSP1 antagoniserede disse cGMP-afhængige endotelresponser på ingen både opstrøms og nedstrøms for cGMP-signalering.

Ridnour et al. (2005) fandt, at langsom og langvarig frigivelse af NO ved forskellige koncentrationer frembragte et trifasisk respons i TSP1-proteinekspression i humane navlevene endotelceller. Ekspression af TSP1 faldt ved 0,1 mikromolært Nej, steg igen ved 100 mikromolært Nej og faldt igen ved 1.000 mikromolært Nej. Disse samme betingelser frembragte en dosisafhængig stigning i TP53 (191170) phosphorylering og inverse bifasiske responser af erk (se ERK1 eller MAPK3; 601795) og MAP kinase phosphatase-1 (DUSP1; 600714). Den vækststimulerende aktivitet af lavdosis NO og undertrykkelsen af tsp1-ekspression var begge ERK-afhængige. Ridnour et al. (2005) konkluderede, at der findes dosisafhængige positive og negative feedbacksløjfer mellem NO og TSP1.

brug af cDNA microarrays, Thakar et al. (2005) fandt, at Tsp1 var transkriptionen, der viste den højeste induktion 3 timer efter iskæmi/reperfusion (ir) skade hos rotte-og musnyrer. Northern blot-analyse viste, at tsp1-ekspression ikke kunne påvises ved baseline, induceret ved 3 og 12 timer og vendte tilbage til baseline ved 48 timers reperfusion. Immunocytokemisk farvning viste, at skadede proksimale tubuli var det dominerende ekspressionssted for Tsp1 i IR-skade, og at Tsp1 kolokaliseret med aktiveret caspase-3 (600636). Tilsætning af renset Tsp1 til normale rotte nyre proksimale tubulaceller eller til celler udsat for ATP-udtømning in vitro-induceret skade og knockout af Tsp1 hos mus gav betydelig beskyttelse mod IR-skadeinduceret nyresvigt og tubulær skade. Thakar et al. (2005) konkluderede, at TSP1 er en regulator for iskæmisk skade i nyrerne og spiller en rolle i patofysiologien ved iskæmisk nyresvigt.

Taksaner, såsom taksol og docetaksel, er en familie af kemoterapeutiske midler, der har antineoplastiske virkninger mod en lang række kræftformer. Lih et al. (2006) viste, at opregulering af TKSR1 (PRR13; 610459) hindrede taksan-induceret apoptose i tumorceller ved transkriptionelt nedregulerende produktion af TSP1. Tsp1 eller behandling med tsp1 eller et tsp1 mimetisk peptid sensibiliserede celler til taksan cytotoksicitet ved at aktivere signalering gennem CD47 (601028), mens interferens med CD47-funktion reducerede taksan-induceret celledød. Cellulær forekomst af TKSR1 og TSP1 varierede omvendt, og taksol cytotoksicitet viste en negativ korrelation med tksr1-ekspression og en positiv korrelation med tsp1-ekspression i 13 af 19 undersøgte kræftcellelinjer. Lih et al. (2006) konkluderede, at TSP1 er en regulator af tsp1 produktion.

Stanisj et al. (2007) identificerede human THBS1 som en ligand for alpha-9 (ITGA9; 603963)/beta-1 (ITGB1; 135630) integrin, og de identificerede et integrinbindende sted inden for N-terminal domæne (NTD) af THBS1. Binding af NTD til humane dermale mikrovaskulære endotelceller, der udtrykker alfa-9 / beta-1 integrinaktiverede signalproteiner, såsom ERK1/ERK2 (MAPK1; 176948) og paksillin (602505). Blokering af alfa-9 / beta-1 integrin ved monoklonalt antistof eller slangegift disintegrin hæmmede celleproliferation og NTD-induceret cellemigration. THBS1 NTD inducerede også neovaskularisering i dyremodelsystemer, og denne proangiogene aktivitet blev hæmmet af alfa-9/beta-1-hæmmere.

ulv et al. (1990) viste, at type i-gentagende underenheder af thrombospondin er kodet af symmetriske eksoner, og at det heparinbindende domæne er kodet af en enkelt ekson. THBS1-meddelelsen er kodet af 21 eksoner.

ved in situ hybridisering, Jaffe et al. (1990) kortlagde THBS1-genet til humant 15k15 og det beslægtede gen til musekromosom2 (region F). Ulv et al. (1990) lokaliserede THBS1-genet til 15k11-kvter ved sydlig analyse af human-gnaver somatiske cellehybrider.

for at undersøge funktionen af thrombospondin i in vivo, Lovler et al. (1998) forstyrrede Thbs1-genet ved homolog rekombination i musens genom. Blodplader fra disse mus var fuldstændigt mangelfulde i Thbs1-protein; imidlertid blev trombininduceret blodpladeaggregering ikke formindsket. De mangelfulde mus viste en mild og variabel lordotisk krumning af rygsøjlen, der var tydelig fra fødslen. De viste også en stigning i antallet af cirkulerende hvide blodlegemer, hvor monocytter og eosinofiler havde den største procentvise stigning. Selvom andre større organer ikke viste nogen abnormiteter, der var i overensstemmelse med høje niveauer af ekspression af Thbs1 i lunge, Lovler et al. (1998) observerede abnormiteter i lungerne hos musene, der manglede Thbs1. Omfattende akut og organiserende lungebetændelse med neutrofiler og makrofager udviklet af 4 uger. Makrofagerne farvede for hæmosiderin, hvilket indikerer, at diffus alveolær blødning forekom. Senere faldt antallet af neutrofiler, og der blev observeret en markant stigning i antallet af hæmosiderinholdige makrofager forbundet med epitelhyperplasi med flere linjer og aflejring af kollagen og elastin. Resultaterne viste, at THBS1 er involveret i normal lungehomeostase.

for at fastslå deltagelsen af den endogene angiogene inhibitor thrombospondin i i tumorprogression, Rodrigues et al. (2001) genererede brysttumorudsatte mus, der enten manglede eller specifikt overudtrykt Thbs1 i brystkirtlen. Tumorbyrde og vaskulatur blev signifikant forøget hos Thbs1-mangelfulde dyr, og kapillærer i tumoren syntes udspilede og sinusformede. I modsætning hertil viste Thbs1-overekspressorer forsinket tumorvækst eller manglede ærlig tumorudvikling. Fravær af Thbs1 resulterede i øget tilknytning af vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF; 192240) med dens receptor VEGFR2 (191306) og højere niveauer af aktiv matrice metalloproteinase-9 (MMP9; 120361), et molekyle, der tidligere er vist for at lette både angiogenese og tumorinvasion. In vitro undertrykkes pro-MMP9 af Thbs1. Sammen argumenterede disse resultater for en beskyttende rolle af endogene inhibitorer af angiogenese i tumorvækst og impliceret Thbs1 i In vivo regulering af metalloproteinase-9 aktivering og VEGF signalering.

Tran og Neary (2006) fandt, at ekstracellulær ATP gennem aktivering af P2RY4-receptorer (300038) stimulerede tsp1-ekspression og frigivelse i rotte kortikale astrocytter, og at denne nukleotidinducerede stigning blev medieret af proteinkinase-signalveje. De fandt også, at tsp1-ekspression blev forøget efter mekanisk belastning ved anvendelse af en in vitro-model af CNS-traume, og at stigningen igen var afhængig af P2-receptorer og proteinkinase-signalering.