Ангиомотин (AMOT): Ген, структура и функции.

Введение

Ген, кодирующий белок, у вида Homo sapiens.

Ангиомотин (AMOT) — это белок, кодируемый геном AMOT у человека. Он принадлежит к семейству мотинов, белков, связывающих ангиостатин, которое включает ангиомотин, ангиомотин-подобный 1 (AMOTL1) и ангиомотин-подобный 2 (AMOTL2), характеризующихся спиральными доменами на N-конце и консенсусным PDZ-связывающим доменом на C-конце.

Открытие

Ангиомотин был обнаружен в 2001 году в ходе скрининга двухгибридной библиотеки кДНК плаценты на пептиды, связывающие ангиостатин, с использованием конструкции, кодирующей крингельные домены 1-4 ангиостатина.

Структура белка

Для ангиомотина известны две изоформы сплайсинга: p80 и p130. Альтернативный сплайсинг в некоторой степени тканеспецифичен. Клетки, экспрессирующие p130, содержат больше актина, чем клетки, экспрессирующие p80. p80 не является продуктом расщепления p130, поскольку p130 не содержит потенциального участка протеолитического расщепления для такого превращения. Белок характеризуется консервативными N-концевыми доменами скрученной катушки и C-концевыми мотивами связывания PDZ, с доменом связывания ангиостатина (ABD), расположенным в центральной области. Предполагается, что ABD находится во внеклеточном пространстве, в то время как домены скрученной катушки и связывания PDZ – внутриклеточные. Ангиомотин p130 отличается от p80 наличием N-концевого цитоплазматического расширения из 409 аминокислот, богатых глутамином, которое опосредует связывание p130 с F-актином и плотными межклеточными соединениями. Это связывание сохраняется после дестабилизации актина цитохаласином B. Подобно другим белкам, связанным с поверхностью клетки и способным связывать плазминоген и его производные, ангиомотин, по-видимому, не имеет сигнального пептида, поэтому его ассоциация с клеточной поверхностью может осуществляться посредством белок-белковых взаимодействий, обычно называемых неклассической секрецией. В присутствии ангиостатина эндотелиальные клетки, экспрессирующие ангиомотин p80, демонстрируют снижение миграции и уменьшение образования трубочек in vitro. Эти наблюдения согласуются с локализацией ангиомотина в переднем крае мигрирующих клеток. Следовательно, ангиостатин является ингибитором ангиомотина. Ангиомотин p80 локализуется и связывает ангиостатин на поверхности клетки. В первичных эндотелиальных клетках яичника китайского хомяка он локализуется в межклеточных соединениях, рекрутирует ZO-1 и взаимодействует с MAGI-1. Он также может играть роль в сборке межклеточных соединений эндотелиальных клеток. Относительные уровни экспрессии p80 и p130 регулируют переход между миграционным и немиграционным фенотипом клетки, при этом гомоолигомеризация p80 и гетероолигомеризация обеих изоформ имеют решающее значение для этой регуляции, а также активируют LATS2 через новый консервативный домен. Активность YAP и TAZ может быть ограничена их взаимодействием с AMOT и AMOTL1, и такое взаимодействие зависит от WW-домена TAZ и мотива Proline-Proline-x-Tyrosine в N-конце AMOT. В зависимости от положения в сигнальном пути Hippo, где наружные и внутренние клетки соответственно полярны и неполярны, AMOT и AMOTL2 необходимы для активации пути Hippo и правильной спецификации судьбы клетки. Во внутренних неполярных клетках AMOT локализуется в адгеренсовых соединениях (AJ), а Ser176 в N-концевом домене фосфорилируется LATS ниже по потоку от сигнализации GPCR, что ингибирует актин-связывающую активность и стабилизирует взаимодействие AMOT-LATS для активации пути Hippo. Таким образом, AMOT является прямым субстратом LATS, а его фосфорилирование в Ser176 ингибирует миграцию клеток и ангиогенез. В наружных клетках полярность клетки секвестрирует AMOT из базолатеральных адгеренсовых соединений в апикальные домены, тем самым подавляя сигнализацию Hippo. Поэтому предполагается, что AMOT действует как молекулярный переключатель для пути Hippo и связывает F-актин с активностью LATS. Вдоль пути Hippo связывание AMOT с Мерлином снимает его аутоингибирование и способствует связыванию Мерлина с LATS1/2. Фосфорилирование Ser518 вне аутоингибирующего хвоста Мерлина предотвращает связывание и, следовательно, ингибирует активацию киназы пути Hippo. USP9x регулирует оборот AMOT, опосредованный убиквитином, а деубиквитилирование AMOT приводит к его стабилизации и снижению активности YAP/TAZ.

Two splice isoforms are known for angiomotin: p80 and p130. The alternative splicing is somewhat tissue specific. Cells expressing p130 contained more actin than those expressing p80. p80 is not the product of cleavage of p130, as p130 contains no potential proteolytic cleavage site for such conversion. characterized by conserved N terminal coiled coil domains and C terminal PDZ binding motifs, with angiostatin binding domain (ABD) located in the central region. It is hypothesized that the ABD is extracellular, while the coiled coil and the PDZ binding domain are intracellular. Angiomotin p130 differs from p80 by having an N terminal cytoplasmic extension of 409 amino acids rich in glutamine, which mediates the binding of p130 to F actin and tight cell cell junctions. This binding remains after destabilizing actin with cytochalasin B. Like other surface associated proteins that can bind plasminogen and its derivatives, angiomotin does not appear to have a signal sequence, thus its association with the cell surface may be via protein–protein interaction usually referred to as non classic secretion. In the presence of angiostatin, endothelial cells expressing angiomotin p80 exhibit reduction in migration as well as reduction in tubules formation in vitro. These observations are consistent with the localization of angiomotin in the leading edge of migrating cells. Angiostatin therefore, is an inhibitor of angiomotin. Angiomotin p80 locates and binds angiostatin on the cell surface. In primary endothelial of Chinese hamster ovary, it localizes to cell cell junction, recruits ZO 1 and interacts with MAGI 1. It may play a role in the assembly of endothelial cell cell junctions, as well. The relative expression levels of p80 and p130 regulate a switch between a migratory and a non migratory cell phenotype, where homo oligomerization of p80 and hetero oligomerization of both isoforms are critical for this regulation. and activating LATS2 through a novel conserved domain. The activity of YAP and TAZ can be restricted through their interaction with AMOT and AMOTL1, and such interaction depends on the WW domain of TAZ and the Proline Proline x–Tyrosine motif at the N terminus of AMOT. In position dependent Hippo signaling, where the outer and inner cells are polar and nonpolar respectively, AMOT and AMOTL2 are essential for Hippo pathway activation and appropriate cell fate specification. In the nonpolar inner cells, AMOT localizes to adherens junctions (AJs), and Ser 176 at the N terminal domain is phosphorylated by LATS downstream of GPCR signaling, which inhibits actin binding activity and stabilizes the AMOT LATS interaction to activate the Hippo pathway. Thus, AMOT is a direct substrate of LATS and its phosphorylation at Ser 176 inhibits cell migration and angiogenesis. In the outer cells, the cell polarity sequesters AMOT from basolateral adherens junctions to apical domains, thereby suppressing Hippo signaling. It is therefore proposed AMOT acts as a molecular switch for Hippo pathway and links F actin with LATS activity. Along the Hippo pathway, AMOT's binding to Merlin releases its auto inhibition and promotes Merlin's binding to LATS1/2. Phosphorylation of Ser 518 outside the Merlin's auto inhibitory tail prevents binding and thus inhibits Hippo pathway kinase activation. USP9x regulates the ubiquitin mediated turnover of AMOT, and the deubiquitylation of AMOT results in its stabilization and lower YAP/TAZ activity.

Исследования рака

Вакцинация ДНК, направленная против ангиомотина, индуцировала антитела, обнаруживающие AMOT на поверхности эндотелиальных клеток, что ингибировало их миграцию. Она блокировала ангиогенез и предотвращала рост трансплантированных опухолей в течение 150 дней in vivo. Комбинация ДНК-вакцин, кодирующих AMOT и внеклеточные и трансмембранные домены человеческого онкогена рецептора EGF 2 (Her 2)/neu, ингибировала прогрессирование рака молочной железы и нарушала васкуляризацию опухоли у трансгенных мышей Her 2/neu, что указывает на возможность использования ДНК-вакцинации, нацеленной на AMOT, для имитации эффекта ангиостатина. Токсичности или нарушения функции нормальных кровеносных сосудов при этом не наблюдалось. В тканях рака молочной железы человека уровень экспрессии AMOT значительно выше, чем в контроле, и коррелирует с другими маркерами ангиогенеза. AMOT связан с пролиферацией и инвазией опухолей молочной железы, а также с долгосрочной выживаемостью пациентов, что делает его потенциальной терапевтической мишенью. В отношении меланомы, AMOT связывает вариант растворимой молекулы клеточной адгезии (sCD146) в эндотелиальных клетках-предшественниках (EPC). Подавление экспрессии AMOT в EPC ингибирует ангиогенный эффект sCD146, в частности, миграцию, пролиферацию EPC и их способность формировать капилляроподобные структуры в Matrigel.