CYR61

**Cisteinom bogati angiogeni induktor 61** (**CYR61**)  ili  **član 1 porodice proteina CCN** (**CCN1**),  jest matrićelijski protein koji je kod ljudi   kodiran genom **CYR61**  sa  hromosoma 1.

CYR61 je izlučeni, vanćelijskomatriksni (ECM)-vezan signalni protein iz CCN porodice (unutarćelijski signalni protein CCN). CYR61 je sposoban da reguliše širok spektar ćelijskih aktivnosti, uključujući ćelijsku adheziju, migraciju, proliferaciju, diferencijaciju, apoptozu i starenje putem interakcije sa integrinskim receptorima na površini ćelije i heparan-sulfatnim proteoglikanima. Tokom embrionskog razvoja, CYR61 je kritičan za morfogenezu srčanog septuma, formiranje krvnih sudova u placenti i vaskularni integritet. U odrasloj dobi, CYR61 ima važnu ulogu u upalama i obnavljanju tkiva, a u vezi  je s bolestima povezanim s hroničnom upalom, uključujući reumatoidni artritis, aterosklerozu, dijabetes povezanu nefropatiju i retinopatiju, te mnoge različite oblike kancera.

## CCN porodica proteina 
CYR61 je prvi put identificiran kao protein kodiran genom koji se inducira u serumu u fibroblastima miša.  Kasnije su identifikovani i drugi visoko konzervirani homolozi, koji obuhvataju porodicu proteina CCN (CCN unutarćelijski signalni protein). CCN akronim je izveden od prva tri identifikovana člana porodice, CYR61 (CCN1), CTGF (faktor rasta vezivnog tkiva ili CCN2) i NOV (preeksprimirani nefroblastom ili CCN3). Ovi proteini, zajedno sa WISP1 (CCN4), WISP2 (CCN5) i WISP3 (CCN6) čine šest članova kičmenjačke porodice i preimenovani su, međunarodnim konsenzusom, u CCN1-6 po redu njihovog otkrića. CCN proteini funkcionišu kao matrićelijskii proteini, proteini vanćelijskog matriksa  koji imaju regulatorne uloge, posebno u kontekstu zacjeljivanja rana.

## Amiokiselininska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je 381 aminokiselina, a molekulska težina  42.027 Da.

1020304050
MSSRIARALALVVTLLHLTRLALSTCPAACHCPLEAPKCAPGVGLVRDGC
GCCKVCAKQLNEDCSKTQPCDHTKGLECNFGASSTALKGICRAQSEGRPC
EYNSRIYQNGESFQPNCKHQCTCIDGAVGCIPLCPQELSLPNLGCPNPRL
VKVTGQCCEEWVCDEDSIKDPMEDQDGLLGKELGFDASEVELTRNNELIA
VGKGSSLKRLPVFGMEPRILYNPLQGQKCIVQTTSWSQCSKTCGTGISTR
VTNDNPECRLVKETRICEVRPCGQPVYSSLKKGKKCSKTKKSPEPVRFTY
AGCLSVKKYRPKYCGSCVDGRCCTPQLTRTVKMRFRCEDGETFSKNVMMI
QSCKCNYNCPHANEAAFPFYRLFNDIHKFRD

## Struktura i regulacija gena 
CYR61 se nalazi na ljudskom hromosomu 1, regija p22.3, dok se gen Cyr61 miša nalazi na hromosomu 3, 72.9cM. Kodirajuća regija mišjeg CYR61 prostire se na ~3,2 Kb i sadrži pet međuprostornih egzona sa četiri introna. Prvi egzon kodira sekvencu 5' UTR i prvih nekoliko aminokiselina u sekretornom signalnom peptidu. Preostala četiri egzona kodiraju različit CCN1 domen. Peti egzon također sadrži sekvencu 3' UTR, koja ima pet kopija AU-bogatih elermenata koji daje kratkopoluživotnu iRNK  i mir-155 ciljnu lokaciju.
Promotor CYR61 je TATA-kutija koja sadrži promotor, sa veznim mjestima za mnoge transkripcijske faktore uključujući AP1, ATF, E2F, HNF3b, NF1, NFκB, SP1 i SRF i dva poli(CA) dijela koji mogu formirati Z-DNK strukturu. Transkripcijska aktivacija CYR61 je izuzetno osjetljiva na širok spektar perturbacija okoline, uključujući stimulaciju trombocitni faktor rasta i osnovni faktor rasta fibroblasta, transformirajući faktor rasta β1 (TGF-β1) , hormon rasta, forbol-ester 12-O-tetradekanoilforbol-13-acetat (TPA), cAMP, vitamin D3, estrogen i tamoksifen, angiotenzin II, hipoksiju, UV svjetlo i mehaničko rastezanje. Četiri domena CYR61 su, od N– do C-kraja, domen proteina koji vezuje faktor rasta nalik insulinu (IGFBP), von Willebrandov tip C-ponavljanja vWC domena, trombospondin tip 1 ponavljanja domena (TSR) i C-terminalni (CT) domen koji sadrži motiv cisteinskog čvora. CCN1 ima neobično visok sadržaj cisteinskih ostataka (10% ili 38 ukupno). Broj i razmak cisteinskih ostataka potpuno su konzervirano među CYR61 (CCN1), CTGF (CCN2), NOV (CCN3) i WISP-1 (CCN4), a u velikoj mjeri konzervirani su kod WISP-2 (CCN5), kojem nedostaje upravo CT domen i WISP3 (CCN6), kojem nedostaju četiri cisteina u vWC domenu. CYR61 je glikoziliran, iako su regulacija i funkcija gilkozilacije nepoznati. 

### Vezanje integrina
CYR61 se direktno vezuje za različite integrinske receptore na način ovisan o tipu ćelije, uključujući integrin αvβ3 u endotelnim ćelijama, α6β1 i heparan-sulfatne proteoglikane (HSPGs) u fibroblastima i ćelijama glatkih mišića
. αIIbβ3 u aktiviranim trombocitima, αMβ2 u monocitima i makrofagima, i αDβ2 u pjenastim ćelijama makrofaga. Kada je ispitan, sindekan-4 je identificiran kao HSPG kritičan za funkcije CCN1. Mjesta vezanja CYR61 za neke od ovih integrina su mapirana (Slika 1). Zbog specifičnosti ćelijskog tipa ekspresije integrina, CYR61 djeluje kroz različite integrine, kako bi posredovao u specifičnim funkcijama u različitim tipovima ćelija. Na primjer, CYR61 inducira angiogene funkcije u endotelnim ćelijama putem αvβ3, a u fibroblastima podstiče ćelijsko starenje i omogućava TNFα da indukuje apoptozu, vezivanjem za α6β1-HSPGs. Međutim, CYR61 podržava ćelijsku adheziju putem svih gore identificiranih integrina.

### Ćelijska signalizacija i funkcija
Kao ćelijski adhezivni supstrat, CYR61 inducira aktivaciju fokusne adhezijske kinaze, paksilina, RAC i trajnu aktivaciju MAPK/ERK1-2. U makrofagima, CYR61 također aktivira transkripcijski faktor NFκB i stimulira polarizaciju M1. CYR61 ima snažnu angiogenu aktivnost na endotelne ćelije i inducira neovaskularizaciju, što je prvi put pokazano u testu mikrodžepova implantata rožnjače  i naknadno potvrđeno na modelu kunićne ishemije stražnjeg mozga. CYR61 također ubrzava i podstiče hondrogenu diferencijaciju mezenhimskih ćelijaa pupoljaka mišjih ekstremiteta, i stimulira diferencijaciju osteoblasta, ali inhibira osteoklastogenezu. Cyr61 je snažan induktor akumulacije reaktivnih vrsta kisika u fibroblastnim ćelijama, a ova aktivnost je u osnovi mnogih CYR61 induciranih apoptoza i starenja. Cyr61 nokaut-miševa su embrionalno smrtonosni zbog defekata u morfogenezi srčanog septuma, manjkavog formiranja krvnih sudova u placenti i ugroženog vaskularnog integriteta. Kod *Xenopus laevis*, Cyr61 je potreban za normalnu gastrulaciju i modulaciju Wnt-signalizaciju.

## Klinički značaj 
CYR61 je visoko eksprimiran na mjestima upale i popravke rana, a povezan je s bolestima koje uključuju hroničnu upalu i ozljedu tkiva. Međutim, prekomjerno taloženje matriksa može dovesti do fibroze, ožiljaka i gubitka funkcije tkiva. U ranama na koži, CYR61 se akumulira u granulastom tkivu, kako miofibroblasti proliferiraju i na kraju dostiže dovoljno visok nivo da dovede do starenja same miofibroblaste, nakon čega ove ćelije prestaju da se razmnožavaju i eksprimiraju enzime koji razgrađuju matriks. Osim zacjeljivanja rana na koži, ekspresija CYR61 je povišena u remodeliranju kardiomiocita nakon infarkta miokarda, kod vaskularnih ozljeda, Blokada CYR61 antitelima inhibira zarastanje prijeloma kostiju kod miševa. U bubrezima, CYR61 se eksprimira u podocitima u normalnim odraslim i embrionalnim glomerulima, ali je ekspresija smanjena u IgA-nefropatijama, dijabeteskoj i membranoznoj nefropatiji, posebno u bolesnim bubrezima s teškim mezangijnim ekspanzijama.  CYR61 indukcija ćelijskog starenja u bubrezima potencijalna je terapija za ograničavanje fibroze.

### Upala
CYR61 promovira apoptotske funkcije upalnih citokina kao što su TNFα, FasL i TRAIL. Također reprogramira makrofage prema M1 polarizaciji preko αMβ2 posredovane aktivacije NF-κB. CYR61 podržava ponašanje patroliranja mišjih rezidentnih Ly6Cniskih monocita duž endotela u stabilnom stanju i potreban je za njihovu akumulaciju pod vaskularnom upalom koja oponaša virus.

### Artritis
CYR61 je visoko eksprimiran u artritisu izazvanom kolagenom kod glodara, a inhibicija ekspresije CCN1 korelira sa supresijom upalnog artritisa. CYR61 se također nalazi u zglobnoj hrskavici pacijenata s osteoartritisom i čini se da potiskuje aktivnost ADAMTS4 (agrekanaze), što može dovesti do kloniranja ćelija hrskavica (hondrocita)..

### Vaskularne bolesti
CYR61 je prekomjerno eksprimiran u ćelijama vaskularnih glatkih mišića, aterosklerotskih lezija i u restenozama noointime nakon balonske angioplastike, kako kod modela glodra, tako i kod ljudi. Supresija ekspresije CYR61 rezultira smanjenom neointimnom hiperplazijom nakon balonske angioplastike, efekt koji se poništava isporukom CYR61 putem prijenosa gena Na mišjem modelu retinopatije izazvane kisikom, ekspresija CYR61 u staklastom tijelu dala je značajne korisne efekte u popravljanju oštećene vaskulature.

### Kancer
Za opskrbu kisikom i hranjivim tvarima za ishranu rastućeg tumora, neophodna je angiogeneza. CYR61 je snažan angiogeni induktor *in vivo*, Shodno tome, prisilna prekomjerna ekspresija CYR61 pojačala je rast tumora u ksenotransplantatnim ćelijama raka dojke, prostate, ćelijama raka pločastih ćelija. Klinički, ekspresija CYR61 korelira sa stadijem i veličinom tumora, pozitivnošću limfnih čvorova i lošom prognozom kod nekoliko karcinoma, uključujući rak dojke, rak prostate, gliom, želučani adenokarcinom i karcinom skvamoznih ćelija. dva dobro uspostavljena mehanizma supresije tumora. Dakle, dok CYR61 može promovirati proliferaciju ćelija raka prostate, on također može pogoršati njihovu apoptozu  u prisustvu molekula imunoskog nadzora TRAIL. CYR61 ima inhibitorni efekat na neke tipove raka i potiskuje rast tumorskih ćelija  nemaloćelijskog karcinoma pluća (NSCLC), ćelija  endometrijskog adenokarcinoma, i u ćelijama melanoma.

## Reference
Kategorija:Geni povezani sa starenjem
Kategorija:Proteini povezani sa starenjem
Kategorija:CCN proteini
Kategorija:Geni na hromosomu 1
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika