OMIM Entry – * 188060-TROMBOSPONDIN I; THBS1

tekst

Trombospondin i jest wielomodowym wydzielanym białkiem, które wiąże się z macierzą pozakomórkową i posiada wiele funkcji biologicznych, w tym silną aktywność antyangiogenną. Inne geny trombospondyny obejmują trombospondyny II (THBS2; 188061), III (THBS3; 188062) i IV (THBS4; 600715).

Trombospondyna (THBS) jest homotrimeryczną glikoproteiną z podjednostkami związanymi z dwusiarczkami o masie 180 kD. THBS został po raz pierwszy opisany jako składnik Alfa-granulki płytek krwi, uwalnianej po aktywacji płytek. Wiąże się z błoną płytkową w obecności kationów dwuwartościowych i odgrywa rolę w agregacji płytek. THBS nie ogranicza się jednak do płytek krwi. Jest syntetyzowany i wydzielany w celu włączenia do macierzy pozakomórkowej przez różne komórki, w tym komórki śródbłonka, fibroblasty, komórki mięśni gładkich i pneumocyty typu II. THBS wiąże heparynę, sulfatydy, fibrynogen, fibronektynę, plazminogen i kolagen typu V. Dixit i in. (1986) related characterization of a cDNA encoding the N-terminal 376 amino acid reszt of human THBS. Asch i in. (1987) zidentyfikowali glikoproteinę 88-kD, która działała jako komórkowy receptor THBS. Frazier (1987) dokonał przeglądu struktury molekularnej trombospondyny.

przy użyciu RT-PCR w czasie rzeczywistym, Hirose et al. (2008) wykrył specyficzne i wysokie poziomy ekspresji zarówno THBS1, jak i THBS2 w tkance ludzkiego krążka międzykręgowego.

De Fraipont et al. (2000) zmierzył stężenia cytozoliczne 3 białek biorących udział w angiogenezie, a mianowicie płytkowego czynnika wzrostu komórek śródbłonka (PDECGF; 131222), VEGFA (192240) i THBS1 w serii 43 ludzkich sporadycznych guzów kory nadnerczy. Guzy były klasyfikowane jako gruczolaki, guzy przejściowe lub raki. Poziomy fosforylazy PDECGF/tymidynowej nie różniły się znacząco między tymi 3 grupami. 100% gruczolaków i 73% nowotworów przejściowych wykazywało stężenia VEGFA poniżej wartości progowej 107 ng / g białka, podczas gdy 75% nowotworów miało stężenia VEGFA powyżej tej wartości progowej. Podobnie, 89% gruczolaków wykazywało stężenia THBS1 powyżej wartości progowej 57 mikro g/g białka, podczas gdy tylko 25% raków i 33% próbek nowotworów przejściowych miało to miejsce. Igf2 (147470) nadekspresja, częsta genetyczna zmiana raków kory nadnerczy, była znacząco skorelowana z wyższymi stężeniami VEGFA i niższymi stężeniami THBS1. Autorzy doszli do wniosku, że zmniejszenie ekspresji THBS1 jest zdarzeniem poprzedzającym wzrost ekspresji VEGFA podczas progresji guza nadnerczy. Populacja przednowotworowych guzów o niskim poziomie THBS1 i prawidłowym poziomie VEGFA może stanowić selektywny cel terapii antyangiogennych.

Naturalne inhibitory angiogenezy są w stanie zablokować patologiczną neowaskularyzację bez szkody dla istniejącego wcześniej unaczynienia. Volpert et al. (2002) wykazał, że dwa takie inhibitory, trombospondyna I i czynnik pochodzący z nabłonka pigmentowego (172860), czerpią swoistość dla przebudowy naczyń z ich zależności od apoptozy pośredniczącej w angiogenezie FAS/FAS (134637; 134638). Oba inhibitory podniosły FasL na komórkach śródbłonka. Ekspresja niezbędnego partnera FasL, receptora Fas, była niska na spoczynkowych komórkach śródbłonka i naczyniach, ale znacznie zwiększona przez induktory angiogenezy, w ten sposób specyficznie uwrażliwiając stymulowane komórki na apoptozę przez FasL generowany przez inhibitor. Działanie przeciwangiogenne trombospondyny I i czynnika nabłonka barwnikowego, zarówno in vitro, jak i In vivo, było zależne od tej podwójnej indukcji Fas i FasL oraz wynikającej z tego apoptozy. Volpert et al. (2002) stwierdził, że ten przykład współpracy czynników pro – i antyangiogennych w hamowaniu angiogenezy dostarcza jednego wyjaśnienia dla zdolności inhibitorów do wybierania przebudowy naczyń włosowatych do zniszczenia.

Volpert i in. (2002) okazało się, że Id1 (600349) jest silnym inhibitorem transkrypcji tsp1 u fibroblastów zarodkowych myszy. U myszy z null id1 zwiększona ekspresja Tsp1 doprowadziła do zahamowania angiogenezy.

leki chemioterapeutyczne podawane przewlekle myszom łożyskującym nowotwory przy użyciu częstego schematu w dawkach znacznie niższych niż maksymalna tolerowana dawka (tj. dawkowanie metronomiczne) mogą powodować trwałe i silne działanie antyangiogenne poprzez ukierunkowanie komórek śródbłonka nowo rosnących naczyń krwionośnych nowotworu. Bocci et al. (2003) stwierdził, że przedłużające się narażenie komórek śródbłonka in vitro na niskie stężenia kilku różnych środków przeciwnowotworowych spowodowało znaczną indukcję Tsp1. Wzrost krążącego Tsp1 Wykryto również w osoczu u myszy z ciężkim, złożonym niedoborem odporności u ludzi z nowotworem, leczonych cyklofosfamidem w małych dawkach metronomicznych. Działanie przeciwangiogenne i przeciwnowotworowe ciągłego cyklofosfamidu w małych dawkach zostało utracone u myszy tsp1-null, podczas gdy efekty te zostały utrzymane przez zastosowanie maksymalnej tolerowanej dawki tego samego leku. Bocci et al. (2003) stwierdził, że TSP1 jest wtórnym mediatorem antyangiogennych skutków przynajmniej niektórych niskodawkowych metronomicznych schematów chemioterapii.

(2005) odkryli, że niedojrzałe, ale nie Dojrzałe astrocyty wyrażały tsp1 i TSP2, a te TSP promowały synaptogenezę ośrodkowego układu nerwowego (OUN) in vitro i In vivo. TSPs indukowało ultrastrukturalnie normalne synapsy, które były aktywne presynaptycznie, ale postsynaptycznie ciche i pracowały w porozumieniu z innymi, jeszcze niezidentyfikowanymi sygnałami pochodzącymi z astrocytów w celu wytworzenia funkcjonalnych synaps. Badania te zidentyfikowały TSP jako białka synaptogenne OUN, dostarczyły dowodów na to, że astrocyty są ważnymi czynnikami przyczyniającymi się do synaptogenezy w rozwijającym się OUN i zasugerowały, że TSP1 i TSP2 działają jako dopuszczalny przełącznik czasów synaptogenezy OUN poprzez umożliwienie cząsteczek neuronalnych zgromadzenia się w synapsy w określonym oknie rozwoju OUN.

(2005) stwierdził, że endogenny Tsp1 ogranicza odpowiedź angiogenną na tlenek azotu (NO) w testach eksplant mięśni myszy. W ludzkich komórkach śródbłonka żyły pępowinowej TSP1 był silnym antagonistą chemotaksji, adhezji i proliferacji wywołanej bez. TSP1 antagonizował te zależne od cGMP odpowiedzi śródbłonka NA NO zarówno przed, jak i po sygnalizacji cGMP.

(2005) odkrył, że powolne i przedłużone uwalnianie NO w różnych stężeniach powodowało trójfazową odpowiedź w ekspresji białka TSP1 w ludzkich komórkach śródbłonka żyły pępowinowej. Ekspresja TSP1 zmniejszyła się przy 0,1 MIKROMOLAR NO, odbiła się przy 100 MIKROMOLAR NO i zmniejszyła się ponownie przy 1000 MIKROMOLAR NO. Te same warunki spowodowały zależne od dawki zwiększenie fosforylacji TP53 (191170) i odwrotnej dwufazowej odpowiedzi ERK (patrz ERK1 lub MAPK3; 601795) i kinazy map fosfatazy-1 (DUSP1; 600714). Aktywność stymulująca wzrost małych dawek NO i tłumienie ekspresji TSP1 były zależne od ERK. Ridnour et al. (2005) stwierdził, że pomiędzy NO i TSP1 istnieją zależne od dawki pętle sprzężenia zwrotnego dodatniego i ujemnego.

za pomocą mikrocząstek cDNA, Thakar i in. (2005) stwierdził, że tsp1 był transkryptem wykazującym najwyższą indukcję w 3 godzinach po niedokrwieniu/reperfuzji (ir) uszkodzenia nerek szczurów i myszy. Analiza Northern blot wykazała, że ekspresja Tsp1 była niewykrywalna na początku badania, indukowana po 3 i 12 godzinach i powracała do wartości wyjściowych po 48 godzinach reperfuzji. Zabarwienie immunocytochemiczne wykazało, że uszkodzone kanaliki proksymalne były głównym miejscem ekspresji Tsp1 w urazie IR, a Tsp1 kolokalizował się aktywowaną kaspazą-3 (600636). Dodanie oczyszczonego Tsp1 do prawidłowych komórek kanalików bliższych nerki szczura lub do komórek poddanych uszkodzeniu spowodowanemu uszczupleniem ATP in vitro oraz nokaut Tsp1 u myszy zapewniło znaczącą ochronę przed spowodowaną urazem IR niewydolnością nerek i uszkodzeniem kanalików nerkowych. Thakar et al. (2005) stwierdził, że TSP1 jest regulatorem uszkodzenia niedokrwiennego nerek i odgrywa rolę w patofizjologii niedokrwiennej niewydolności nerek.

taksany, takie jak taxol i docetaksel, należą do rodziny chemioterapeutyków, które mają działanie przeciwnowotworowe w szerokim zakresie nowotworów. Lih i in. (2006) wykazał, że podwyższenie regulacji TXR1 (PRR13; 610459) utrudniło apoptozę indukowaną taksanem w komórkach nowotworowych poprzez transkrypcyjne obniżenie regulacji produkcji TSP1. Zmniejszone poziomy TXR1 lub leczenie TSP1 lub peptydem mimetycznym tsp1 uwrażliwiało komórki na cytotoksyczność taksanów poprzez aktywację sygnalizacji przez CD47 (601028), podczas gdy ingerencja w funkcję CD47 zmniejszała śmierć komórek wywołaną taksanem. Obfitość komórkowa TXR1 i TSP1 różniła się odwrotnie, a cytotoksyczność taksolu wykazała negatywną korelację z ekspresją TXR1 i pozytywną korelację z ekspresją TSP1 w 13 z 19 badanych linii komórek nowotworowych. Lih i in. (2006) stwierdził, że TXR1 jest regulatorem produkcji TSP1.

Staniszewska i in. (2007) zidentyfikowali ludzki THBS1 jako ligand dla integryny Alfa-9 (ITGA9; 603963)/beta-1 (ITGB1; 135630) i zidentyfikowali miejsce wiązania integryny w domenie N-końcowej (NTD) THBS1. Wiązanie NTD z ludzkimi mikronaczyniowymi komórkami śródbłonka skóry wyrażającymi białka sygnałowe aktywowane integryną Alfa-9/beta-1, takie jak ERK1 / ERK2 (MAPK1 ;176948) i paxillin (PXN; 602505). Blokowanie integryny Alfa-9 / beta-1 przez przeciwciało monoklonalne lub dezintegrynę jadu węża hamowało proliferację komórek i migrację komórek indukowaną NTD. THBS1 NTD również indukował neowaskularyzację w modelach zwierzęcych, a ta aktywność proangiogenna była hamowana przez inhibitory Alfa-9 / beta-1.

Wolf et al. (1990) wykazał, że powtarzające się podjednostki trombospondyny typu I są kodowane przez symetryczne eksony, a domena wiążąca heparynę jest kodowana przez pojedynczy ekson. Wiadomość THBS1 jest kodowana przez 21 eksonów.

metodą hybrydyzacji in situ, Jaffe et al. (1990) zmapował Gen THBS1 do ludzkiego 15q15, A Gen poznany do mysiego chromosomu 2 (region F). Wolf et al. (1990) zlokalizował Gen THBS1 na 15q11-qter przez południową analizę hybryd komórek somatycznych człowieka-Gryzonia.

w celu zbadania funkcji trombospondyny i in vivo, Lawler i wsp. (1998) przerwał Gen Thbs1 przez rekombinację homologiczną w genomie myszy. Płytki krwi tych myszy były całkowicie pozbawione białka Thbs1; jednak indukowana trombiną agregacja płytek nie była zmniejszona. Niedobór myszy wykazywał łagodne i zmienne lordotyczne skrzywienie kręgosłupa, które było widoczne od urodzenia. Wykazywały one również wzrost liczby krążących białych krwinek, a monocyty i eozynofile miały największy procentowy wzrost. Chociaż inne główne narządy nie wykazały nieprawidłowości zgodnych z wysokim poziomem ekspresji Thbs1 w płucach, Lawler i wsp. (1998) zaobserwowano nieprawidłowości w płucach myszy pozbawionych Thbs1. Rozległe ostre i organizujące zapalenie płuc z neutrofilami i makrofagami rozwinęły się w wieku 4 tygodni. Makrofagi barwione na hemosyderynę, co wskazuje, że wystąpił rozproszony krwotok pęcherzykowy. Później liczba neutrofili zmniejszyła się i zaobserwowano uderzający wzrost liczby makrofagów zawierających hemosyderynę związany z rozrostem nabłonka wielopierścieniowego i odkładaniem kolagenu i elastyny. Wyniki wskazują, że THBS1 bierze udział w prawidłowej homeostazie płuc.

aby ustalić udział endogennego inhibitora angiogennego trombospondyny I w progresji guza, Rodriguez-Manzaneque i wsp. (2001) wygenerował myszy podatne na nowotwory sutka, które albo brakowało, albo specjalnie nadmiernie ekspresji, Thbs1 w gruczole sutkowym. Obciążenie guza i unaczynienie były znacznie zwiększone u zwierząt z niedoborem Thbs1, a naczynia włosowate w obrębie guza okazały się rozdęte i sinusoidalne. Natomiast nadekspresory Thbs1 wykazały opóźniony wzrost guza lub brak wyraźnego rozwoju guza. Brak Thbs1 spowodował zwiększenie związku czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF; 192240) z jego receptorem VEGFR2 (191306) i wyższe poziomy aktywnej metaloproteinazy matrycowej-9 (MMP9; 120361), cząsteczki, która wcześniej ułatwiała zarówno angiogenezę, jak i inwazję nowotworu. In vitro aktywacja enzymatyczna pro-MMP9 została zahamowana przez Thbs1. Łącznie wyniki te uzasadniały ochronną rolę endogennych inhibitorów angiogenezy we wzroście nowotworu i wpływały na Thbs1 w regulacji in vivo aktywacji metaloproteinazy-9 i sygnalizacji VEGF.

Tran i Neary (2006) odkryli, że zewnątrzkomórkowy ATP, poprzez aktywację receptorów P2RY4 (300038), stymulował ekspresję i uwalnianie tsp1 w astrocytach korowych szczura i że ten indukowany nukleotydem wzrost był pośredniczony przez szlaki sygnałowe kinazy białkowej. Odkryli również, że ekspresja Tsp1 została zwiększona po mechanicznym naprężeniu przy użyciu modelu in vitro urazu OUN i że wzrost był ponownie zależny od receptorów P2 i sygnalizacji kinazy białkowej.