Omim Entry – * 188060 – TROMBOSPONDIN i; THBS1

TEXT

Trombospondin I is een multimodulair uitgescheiden eiwit dat geassocieerd is met de extracellulaire matrix en een verscheidenheid aan biologische functies bezit, waaronder een krachtige antiangiogene activiteit. Andere thrombospondingenen zijn thrombospondinen II (THBS2; 188061), III (THBS3; 188062) en IV (THBS4; 600715).

Trombospondin (THBS) is een homotrimerisch glycoproteïne met disulfide-gebonden subeenheden van 180 kD. THBS werd voor het eerst beschreven als een component van de Alfa-korrel van bloedplaatjes, vrijgegeven bij bloedplaatjes activering. Het wordt geassocieerd met het plaatjesmembraan in aanwezigheid van divalente kationen en heeft een rol in de plaatjesaggregatie. THBS is echter niet beperkt tot bloedplaatjes. Het wordt samengesteld en afgescheiden voor opname in de extracellulaire matrijs door een verscheidenheid van cellen met inbegrip van endothelial cellen, fibroblasten, vlotte spiercellen, en type II pneumocytes. THBS bindt heparine, sulfatiden, fibrinogeen, fibronectine, plasminogeen en type V collageen. Dixit et al. (1986) rapporteerde karakterisering van een cDNA die de N-terminale 376 aminozuurresiduen van menselijke THBS codeert. Asch et al. (1987) identificeerde een 88-KD glycoproteïne die zij concludeerden functies als cellulaire thbs receptor. Frazier (1987) onderzocht de moleculaire structuur van trombospondin.

met real-time RT-PCR, Hirose et al. (2008) gedetecteerde specifieke en hoge expressieniveaus van zowel THBS1 als THBS2 in menselijk tussenwervelschijf Weefsel.

de Fraipont et al. (2000) gemeten de cytosolic concentraties van 3 proteã NEN betrokken bij angiogenese, namelijk, bloedplaatjes-afgeleide endothelial cel groei factor (PDECGF; 131222), VEGFA (192240), en THBS1 in een reeks van 43 menselijke sporadische adrenocorticale tumoren. De tumoren werden geclassificeerd als adenomen, overgangstumoren, of carcinomen. De pdecgf / thymidine fosforylasespiegels verschilden niet significant tussen deze 3 groepen. Honderd procent van de adenomen en 73% van de overgangstumoren toonden VEGFA concentraties onder de drempelwaarde van 107 ng/g proteã ne, terwijl 75% van de carcinomen VEGFA concentraties boven deze drempelwaarde had. Op dezelfde manier vertoonde 89% van de adenomen THBS1-concentraties boven de drempelwaarde van 57 microg/g-eiwit, terwijl slechts 25% van de carcinomen en 33% van de overgangstumormonsters dit deden. IGF2 (147470) overexpressie, een gemeenschappelijke genetische wijziging van adrenocorticale carcinomen, was significant gecorreleerd met hogere VEGFA en lagere thbs1 concentraties. De auteurs concludeerden dat een afname van thbs1 expressie een gebeurtenis is die voorafgaat aan een toename van VEGFA expressie tijdens adrenocorticale tumorprogressie. De populatie van premaligne tumoren met lage THBS1-en normale VEGFA-niveaus kan een selectief doel voor antiangiogene therapieën vertegenwoordigen.

natuurlijke remmers van angiogenese zijn in staat pathologische neovascularisatie te blokkeren zonder de reeds bestaande vasculatuur te schaden. Volpert et al. (2002) toonde aan dat 2 dergelijke remmers, thrombospondin I en pigmentepitheel-afgeleide factor (172860), specificiteit afleiden voor het remodelleren van schepen uit hun afhankelijkheid van FAS/FAS ligand (134637; 134638)-gemedieerde apoptose om angiogenese te blokkeren. Beide inhibitors upregulated FasL op endothelial cellen. De uitdrukking van de essentiële partner van FasL, FAS-receptor, was laag op rustige endothelial cellen en vaten maar sterk verbeterd door inductoren van angiogenese, daardoor specifiek sensibiliserend de gestimuleerde cellen aan apoptosis door inhibitor-gegenereerde FasL. De antiangiogene activiteit van trombospondin I en van pigmentepitheel afgeleide factor zowel in vitro als in vivo was afhankelijk van deze dubbele inductie van Fas en FasL en de resulterende apoptose. Volpert et al. (2002) concludeerde dat dit voorbeeld van samenwerking tussen pro – en antiangiogenic factoren in de remming van angiogenese één verklaring voor de capaciteit van inhibitors verstrekt om remodellerende haarvaten voor vernietiging te selecteren.

Volpert et al. (2002) vond dat Id1 (600349) een machtige inhibitor van tsp1 transcriptie in muis embryonale fibroblasten is. In nulmuizen van Id1, leidde de upregulated uitdrukking van tsp1 tot afschaffing van angiogenese.

chemotherapeutische geneesmiddelen die chronisch worden toegediend aan tumordragende muizen volgens een frequent schema in doses die aanzienlijk lager zijn dan de maximaal getolereerde dosis (d.w.z. metronomische dosering) kunnen aanhoudende en krachtige antiangiogene effecten veroorzaken door zich te richten op endotheelcellen van nieuw groeiende tumorbloedvaten. Bocci et al. (2003) bleek dat langdurige blootstelling van endotheelcellen in vitro aan lage concentraties van verschillende antikankermiddelen een duidelijke inductie van Tsp1 veroorzaakte. Verhogingen van circulerende Tsp1 werden ook gedetecteerd in het plasma van humane tumor dragende, ernstige gecombineerde immunodeficiënte muizen die werden behandeld met metronomische lage dosis cyclofosfamide. De antiangiogene en antitumor effecten van lage dosis continue cyclofosfamide werden verloren in tsp1-nul muizen, terwijl deze effecten werden behouden door het gebruik van een maximaal getolereerde dosis van hetzelfde geneesmiddel. Bocci et al. (2003) concludeerde dat TSP1 een secundaire mediator is van de antiangiogene effecten van ten minste enkele metronomische chemotherapieregimes met lage dosis.

Christopherson et al. (2005) vond dat onrijpe maar niet Rijpe astrocyten tsp1 en TSP2 uitdrukten, en deze tsp ‘ s bevorderden centrale zenuwstelsel (CNS) synaptogenese in vitro en in vivo. Tsp ‘ s induceerden ultrastructureel normale synapsen die presynaptisch actief waren maar postsynaptisch stil en werkten samen met andere, nog niet geïdentificeerde, astrocyten-afgeleide signalen om functionele synapsen te produceren. Deze studies identificeerden tsp ‘ s als SYNAPTOGENE PROTEÃ nen van het CZS, verschaften bewijsmateriaal dat astrocyten belangrijke bijdragen aan synaptogenese binnen het zich ontwikkelende CNS zijn, en stelden voor dat TSP1 en TSP2 als een tolerante schakelaar fungeren die SYNAPTOGENESE van het CZS keer door neuronale molecules toe te laten om in synapsen binnen een specifiek venster van CNS ontwikkeling te assembleren.

Isenberg et al. (2005) vond dat endogene Tsp1 beperkte de angiogene reactie op stikstofmonoxide (NO) in muisspier explant assays. In endotheelcellen van de menselijke navelstrengen was TSP1 een krachtige antagonist van No-geïnduceerde chemotaxis, adhesie en proliferatie. TSP1 antagoniseerde deze cGMP-afhankelijke endotheliale responsen op NO zowel upstream als downstream van cGMP-signalering.

Ridnour et al. (2005) vond dat de langzame en verlengde versie van NO bij diverse concentraties een driefasische reactie in tsp1 eiwituitdrukking in menselijke endothelial cellen van de navelstrengader veroorzaakte. De expressie van TSP1 nam af bij 0,1 micromolaire NO, rebounded bij 100 micromolaire NO, en nam weer af bij 1.000 micromolaire NO. Deze zelfde voorwaarden veroorzaakten een dosisafhankelijke verhoging van TP53 (191170) fosforylering en inverse bifasische reacties van ERK (zie ERK1, of MAPK3; 601795) en kaart kinase fosfatase-1 (DUSP1; 600714). De groeistimulerende activiteit van lage dosis NO en de onderdrukking van tsp1-expressie waren beide ERK-afhankelijk. Ridnour et al. (2005) concludeerde dat er tussen NO en TSP1 dosisafhankelijke positieve en negatieve terugkoppelingslussen bestaan.

met behulp van cDNA microarrays, Thakar et al. (2005) vond dat Tsp1 was het transcript met de hoogste inductie op 3 uur na ischemie/reperfusie (IR) letsel in ratten en muizen nieren. Northern blot analyse toonde aan dat tsp1 expressie niet detecteerbaar was bij baseline, geïnduceerd na 3 en 12 uur, en terugkeerde naar baseline na 48 uur reperfusie. Immunocytochemische kleuring toonde aan dat beschadigde proximale tubuli de belangrijkste expressieplaats van Tsp1 waren bij IR-letsel en dat tsp1 colokaliseerde met geactiveerde caspase-3 (600636). Toevoeging van gezuiverde Tsp1 aan normale proximale tubuluscellen van de rattennier of aan cellen die in vitro werden blootgesteld aan ATP-depletie, en knockout van Tsp1 bij muizen boden een significante bescherming tegen ir-letsel-geïnduceerd nierfalen en tubulaire schade. Thakar et al. (2005) concludeerde dat TSP1 een regulator is van ischemische schade in de nier en een rol speelt in de pathofysiologie van ischemisch nierfalen. Taxanen, zoals taxol en docetaxel, zijn een familie van chemotherapeutische middelen die antineoplastische effecten hebben tegen een breed scala aan kankersoorten. Lih et al. (2006) toonde aan dat upregulatie van txr1 (PRR13; 610459) taxaan-geïnduceerde apoptose in tumorcellen belemmerde door transcriptioneel downregulerende productie van TSP1. Verlaagde txr1-spiegels of behandeling met tsp1 of een tsp1 mimetisch peptide gevoelige cellen voor taxaancytotoxiciteit door activering van signalering via CD47 (601028), terwijl interferentie met CD47-functie taxaan-geïnduceerde celdood verminderde. De cellulaire abundantie van TXR1 en TSP1 varieerde omgekeerd, en taxol-cytotoxiciteit vertoonde een negatieve correlatie met txr1-expressie en een positieve correlatie met tsp1-expressie in 13 van de 19 onderzochte kankercellijnen. Lih et al. (2006) concludeerde dat TXR1 een regelgever is van de productie van TSP1.

Staniszewska et al. (2007) identificeerde menselijke THBS1 als een ligand voor Alfa-9 (ITGA9; 603963)/beta-1 (itgb1; 135630) integrine, en Zij identificeerden een integrine-bindende plaats binnen het n-terminaldomein (NTD) van THBS1. Binding van de NTD aan humane dermale microvasculaire endotheelcellen met expressie van Alfa-9/beta-1 integrine geactiveerde signaaleiwitten zoals erk1/ERK2 (MAPK1; 176948) en paxilline (PXN; 602505). Het blokkeren van Alfa-9 / bèta-1-integrine door monoklonaal antilichaam of slangengif desintegrine remde celproliferatie en NTD-geïnduceerde celmigratie. De THBS1 NTD induceerde ook neovascularisatie in dierlijke modelsystemen, en deze proangiogene activiteit werd geremd door Alfa-9/beta-1 remmers.

Wolf et al. (1990) toonde aan dat de type I herhalende subeenheden van trombospondin gecodeerd zijn door symmetrische exonen en dat het heparinebindend domein gecodeerd is door één exon. Het THBS1 bericht is gecodeerd door 21 exons.

door in situ hybridisatie, Jaffe et al. (1990) bracht het thbs1 gen in kaart op menselijk 15q15 en het verwante gen op Muis chromosoom 2 (Regio F). Wolf et al. (1990) gelokaliseerd het thbs1 gen tot 15q11-qter door Zuidelijke analyse van mens-knaagdier somatische celhybriden.

om de functie van trombospondin I in vivo te onderzoeken, Lawler et al. (1998) verstoorde het thbs1 gen door homologe recombinatie in het muizengenoom. Bloedplaatjes van deze muizen hadden een volledig tekort aan Thbs1-eiwit; de door trombine geïnduceerde bloedplaatjesaggregatie was echter niet verminderd. De deficiënte muizen vertoonden een milde en variabele lordotische kromming van de wervelkolom die duidelijk was vanaf de geboorte. Ze toonden ook een toename van het aantal circulerende witte bloedcellen, met monocyten en eosinofielen die de grootste procentverhogingen hebben. Hoewel andere belangrijke organen geen afwijkingen vertoonden die overeenkwamen met hoge niveaus van expressie van Thbs1 in de longen, Lawler et al. (1998) waargenomen afwijkingen in de longen van de muizen zonder Thbs1. Uitgebreide acute en organiserende pneumonie met neutrofielen en macrofagen ontwikkeld op de leeftijd van 4 weken. De macrofagen bevlekt voor hemosiderine, wat aangeeft dat diffuse alveolaire bloeding plaatsvond. Later nam het aantal neutrofielen af en werd een opvallende toename van het aantal hemosiderine-bevattende macrofagen waargenomen geassocieerd met multiple-lineage epitheliale hyperplasie en de depositie van collageen en elastine. De resultaten toonden aan dat THBS1 betrokken is bij normale longhomeostase.

om de participatie van de endogene angiogene remmer thrombospondin I in tumorprogressie vast te stellen, Rodriguez-Manzaneque et al. (2001) gegenereerde Borst tumor-gevoelige muizen die ofwel ontbrak, of specifiek overexpressed, Thbs1 in de borstklier. Tumorlast en vasculatuur werden significant verhoogd in Thbs1-deficiënte dieren, en haarvaten binnen de tumor verscheen opgezwollen en sinusoïdale. In tegenstelling, toonden Thbs1 overexpressoren vertraagde tumorgroei of ontbraken frank tumorontwikkeling. Afwezigheid van Thbs1 resulteerde in verhoogde associatie van vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF; 192240) met zijn receptor VEGFR2 (191306) en hogere niveaus van actieve matrixmetalloproteïnase-9 (MMP9; 120361), een molecuul eerder getoond om zowel angiogenese als tumorinvasie te vergemakkelijken. In vitro werd enzymatische activering van pro-MMP9 onderdrukt door Thbs1. Samen betoogden deze resultaten voor een beschermende rol van endogene inhibitors van angiogenese in tumorgroei en impliceerden Thbs1 in de in vivo regulering van metalloproteinase-9 activering en VEGF het signaleren.

Tran en Neary (2006) vonden dat extracellulaire ATP, door de activering van P2RY4-receptoren (300038), tsp1-expressie en-afgifte stimuleerde in corticale astrocyten van ratten en dat deze nucleotide-geïnduceerde toename werd gemedieerd door eiwitkinasesignaalwegen. Zij vonden ook dat de uitdrukking Tsp1 na mechanische spanning werd verhoogd gebruikend een model in vitro van CNS trauma en dat de verhoging opnieuw van P2 receptoren en eiwitkinase het signaleren afhankelijk was.