VASH1
Vazohibin-1 je protein koji je kod ljudi kodiran gen VASH1.[5]
Gross (2018) mapirao je gen VASH1 u hromosomu 14, sekvenca 14q24.3, na osnovu poravnavanja sekvence VASH1 (GenBank BC009031) sa genomskom sekvencom (GRCh38).[6] VASH1 je inhibitor angiogeneze koji proizvode i izlučuju vaskularne endotelne ćelije (EC), nakon stimulacije VEGF-om (VEGFA) i FGF2 (Suzuki et al., 2010
Aminokiselinska sekvenca
[uredi | uredi izvor]Dužina polipeptidnog lanca je 365 aminokiselina, a molekulska težina 40.957 Da.[7]
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MPGGKKVAGG | GSSGATPTSA | AATAPSGVRR | LETSEGTSAQ | RDEEPEEEGE | ||||
| EDLRDGGVPF | FVNRGGLPVD | EATWERMWKH | VAKIHPDGEK | VAQRIRGATD | ||||
| LPKIPIPSVP | TFQPSTPVPE | RLEAVQRYIR | ELQYNHTGTQ | FFEIKKSRPL | ||||
| TGLMDLAKEM | TKEALPIKCL | EAVILGIYLT | NSMPTLERFP | ISFKTYFSGN | ||||
| YFRHIVLGVN | FAGRYGALGM | SRREDLMYKP | PAFRTLSELV | LDFEAAYGRC | ||||
| WHVLKKVKLG | QSVSHDPHSV | EQIEWKHSVL | DVERLGRDDF | RKELERHARD | ||||
| MRLKIGKGTG | PPSPTKDRKK | DVSSPQRAQS | SPHRRNSRSE | RRPSGDKKTS | ||||
| EPKAMPDLNG | YQIRV |
- Simboli
C: Cistein
D: Asparaginska kiselina
E: Glutaminska kiselina
F: Fenilalanin
G: Glicin
H: Histidin
I: Izoleucin
K: Lizin
L: Leucin
M: Metionin
N: Asparagin
P: Prolin
Q: Glutamin
R: Arginin
S: Serin
T: Treonin
V: Valin
W: Triptofan
Y: Tirozin
Kloniranje i ekspresija
[uredi | uredi izvor]Sekvenciranjem klonova dobijenih iz biblioteke cDNK frakcionisanog fetusnog mozga, Kikuno et al. (1999) klonirali su VASH1, koji su nazvali KIAA1036. Izvedeni protein sadrži 365 aminokiselina. RT-PCR ELISA testom otkrili je srednju ekspresiju u srcu, mozgu, plućima, jetri, bubrezima, jajnicima i leđnoj moždini odraslih osoba, kao i u mozgu fetusa. Niža ekspresija otkrivena je u skeletnim mišićima, testisima, gušterači i fetusnoj jetri, a u slezeni otkrivena je mala ili nikakva ekspresija. Sve ispitane regije mozga odraslih osoba pokazale su nisku do umjerenu ekspresiju.[8]
Analizom mikro-nizova, Watanabe et al (2004) otkrili su da je gen KIAA1036 reguliran u EC -ima pomoću VEGF -a, te su preimenovali ga u vazohibin. Izvedeni vazohibinski protein sadrži skupinu osnovnih aminokiselina na C-kraju i nema klasičnu signalnu sekvencu sekrecije. Northern blot analiza otkrila je istaknutu ekspresiju u mozgu i posteljici, te nižu ekspresiju u srcu i bubrezima. Ekspresija vazohibina bila je snažna između embrionskih od 6 do 12 sedmica u srcu, mozgu, bubrezima, plućima, skeletnim mišićima i cijelom embrionu. Imunohistohemijskom analizom otkriven je vazohibin u endotelnom sloju posteljice i mozga. Western blot analiza otkrila je vazohibin prividne molekulske mase 42 kD u netaknutim EC-ima pupčane vene i 30 kD u mediju, što ukazuje na proteolitsku obradu tokom sekrecije.[9]
Funkcija gena
[uredi | uredi izvor]Nakon ekspresije u ćelijama insekata, Watanabe et al (2004) otkrili su da rekombinantni vazohibin inhibira migraciju, proliferaciju i stvaranje mreže putem endoplazmatskog retikuluma (EC), kao i angiogenezu in vivo. Inhibitorni učinak bio je selektivan na EC, budući da protein nije uticao na migraciju ćelija glatkih mišića ili fibroblasta. Uklanjanjem ekspresije vazohibina u EC-u, vraćen im je odgovor na veće koncentracije VEGF -a. Ekspresija vazohibina bila je selektivna na EC, a hipoksija ili TNFA poništile su njenu inducibilnu ekspresiju. Transfekcija Lewisovih ćelija karcinoma pluća s genom vazohibina nije utjecala na proliferaciju ćelije raka in vitro, ali je inhibirala rast tumora i angiogenezu tumora u miševa in vivo. Zaključili su da je vazohibin regulator negativne povratne sprege angiogeneze izveden iz endotela.
2-hibridnim skriningom biblioteke cDNK ljudske posteljice sa ljudskim VASH1 u punoj dužini kao sondom, Suzuki et al (2010) identificirali su SVBP kao VASH1 interaktor. Koristeći rekombinantne ljudske proteine, otkrili su da je SVBP snažno u interakciji s VASH1 i VASH2. Analiza koimunoprecipitacije pokazala je interakciju SVBP-a sa unutarćelijskim i vanćelijskim VASH1 pune dužine, kao i sa svim proteolitski obrađenim oblicima VASH1. SVBP je pojačao lučenje kotransficiranih VASH1 i VASH2 iz MS1 mišjih EC-ova i zaštitio VASH1 od sveprisutne i proteasomske degradacije. Smanjivanje SVBP-a značajno je poremetilo lučenje VASH1. Kondicionirani medij koji sadrži SVBP inhibirao je VEGF-inducibilnu migraciju ljudskih derminih mikrovaskularnih EC. Zaključili su da SVBP stupa u interakciju s VASH1 i VASH2 i sudjeluje u njihovim antiangiogenim aktivnostima.[10]
Aillaud et al (2017) koristili su hemijsku proteomiku s snažnim ireverzibilnim inhibitorom, kako bi pokazali da je glavna moždana tirozin-karboksipeptidaza (TCP) kompleks VASH1 sa SVBP. VASH1 i njegov homolog VASH2, u kompleksu sa SVBP, pokazali su snažnu i specifičnu aktivnost tirozin/ fenilalanin-karboksipeptidaze na mikrotubulama. Razaranje vazohibina ili dodavanja SVBP-a i/ili inhibitora u kultiviranim neuronima smanjilo je nivoe detiroziranog alfa-tubulina i uzrokovalo ozbiljne defekte diferencijacije. Nadalje, razlaganje vazohibina poremetilo je migraciju neurona u razvoju mišjeg neokorteksa. Tako su zaključili su da kompleksi vazohibina/ SVBP predstavljaju dugo tražene enzime TCP.[11]
Nieuwenhuis et al (2017) primijenili su genetički skrinink u haploidnim ljudskim ćelijama, kako bi pronašli regulatore detirozinacije tubulina. Identificirali su SVBP, peptid koji regulira brojnost vazohibina VASH1 i VASH2. Vazohibini, ali ne samo SVBP, povećali su detirozinaciju alfa-tubulina, a prečišćeni vazohibini uklonili su C-terminalni tirozin alfa-tubulina. Otkrili su da vazohibini imaju ulogu ovisnu o tipu ćelija u detirozinaciji, iako ćelije također sadrže dodatnu detirozirajuću aktivnost. Zaključili su da vazohibini, do sada proučavani kao regulatori izlučene angiogeneze, predstavljaju dugo traženu kariku koja nedostaje u ciklusu tirozinacije tubulina.[12]
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000071246 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000021256 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Entrez Gene: VASH1 vasohibin 1".
- ^ Gross, M. B. Personal Communication. Baltimore, Md. 1/26/2018.
- ^ "UniProt, Q7L8A9". Pristupljeno 11. 9. 2017.
- ^ Kikuno, R., Nagase, T., Ishikawa, K., Hirosawa, M., Miyajima, N., Tanaka, A., Kotani, H., Nomura, N., Ohara, O. Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. XIV. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro. DNA Res. 6: 197-205, 1999. PubMed: 10470851
- ^ Watanabe, K., Hasegawa, Y., Yamashita, H., Shimizu, K., Ding, Y., Abe, M., Ohta, H., Imagawa, K., Hojo, K., Maki, H., Sonoda, H., Sato, Y. Vasohibin as an endothelium-derived negative feedback regulator of angiogenesis. J. Clin. Invest. 114: 898-907, 2004. PubMed: 15467828
- ^ Suzuki, Y., Kobayashi, M., Miyashita, H., Ohta, H., Sonoda, H., Sato, Y. Isolation of a small vasohibin-binding protein (SVBP) and its role in vasohibin secretion. J. Cell Sci. 123: 3094-3101, 2010. PubMed: 20736312
- ^ Aillaud, C., Bosc, C., Peris, L., Bosson, A., Heemeryck, P., Van Dijk, J., Le Friec, J., Boulan, B., Vossier, F., Sanman, L. E., Syed, S., Amara, N., and 10 others. Vasohibins/SVBP are tubulin carboxypeptidases (TCPs) that regulate neuron differentiation. Science 358: 1448-1453, 2017. PubMed: 29146868
- ^ Nieuwenhuis, J., Adamopoulos, A., Bleijerveld, O. B., Mazouzi, A., Stickel, E., Celie, P., Altelaar, M., Knipscheer, P., Perrakis, A., Blomen, V. A., Brummelkamp, T. R. Vasohibins encode tubulin detyrosinating activity. Science 358: 1453-1456, 2017. PubMed: 29146869
Dopunska literatura
[uredi | uredi izvor]- Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, et al. (1996). "A "double adaptor" method for improved shotgun library construction". Anal. Biochem. 236 (1): 107–13. doi:10.1006/abio.1996.0138. PMID 8619474.
- Yu W, Andersson B, Worley KC, et al. (1997). "Large-scale concatenation cDNA sequencing". Genome Res. 7 (4): 353–8. doi:10.1101/gr.7.4.353. PMC 139146. PMID 9110174.
- Kikuno R, Nagase T, Ishikawa K, et al. (1999). "Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. XIV. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro". DNA Res. 6 (3): 197–205. doi:10.1093/dnares/6.3.197. PMID 10470851.
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2003). "Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16899–903. doi:10.1073/pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- Heilig R, Eckenberg R, Petit JL, et al. (2003). "The DNA sequence and analysis of human chromosome 14". Nature. 421 (6923): 601–7. Bibcode:2003Natur.421..601H. doi:10.1038/nature01348. PMID 12508121.
- Watanabe K, Hasegawa Y, Yamashita H, et al. (2004). "Vasohibin as an endothelium-derived negative feedback regulator of angiogenesis". J. Clin. Invest. 114 (7): 898–907. doi:10.1172/JCI21152. PMC 518662. PMID 15467828.
- Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA, et al. (2004). "The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC)". Genome Res. 14 (10B): 2121–7. doi:10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334.
- Shimizu K, Watanabe K, Yamashita H, et al. (2005). "Gene regulation of a novel angiogenesis inhibitor, vasohibin, in endothelial cells". Biochem. Biophys. Res. Commun. 327 (3): 700–6. doi:10.1016/j.bbrc.2004.12.073. PMID 15649403.
- Sonoda H, Ohta H, Watanabe K, et al. (2006). "Multiple processing forms and their biological activities of a novel angiogenesis inhibitor vasohibin". Biochem. Biophys. Res. Commun. 342 (2): 640–6. doi:10.1016/j.bbrc.2006.01.185. PMID 16488400.
- Yamashita H, Abe M, Watanabe K, et al. (2006). "Vasohibin prevents arterial neointimal formation through angiogenesis inhibition". Biochem. Biophys. Res. Commun. 345 (3): 919–25. doi:10.1016/j.bbrc.2006.04.176. PMID 16707096.
- Takeda E, Suzuki Y, Yamada T, et al. (2017). "Knockout of vasohibin-1 gene in mice results in healthy longevity with reduced expression of insulin receptor, insulin receptor substrate 1, and insulin receptor substrate 2 in their white adipose tissue". Journal of Aging Research. 2017: 9851380. doi:10.1155/2017/9851380. PMC 5358453. PMID 28367331.