Amot-KO 基因敲除小鼠

Amot（Angiomotin）基因编码的蛋白质在生物体内发挥着多种重要的生物学功能。Amot蛋白家族包含三个成员：Amot（p80和p130亚型）、Amot-like蛋白1（Amotl1）和Amot-like蛋白2（Amotl2）。Amot蛋白在血管生成、内皮细胞的迁移、上皮细胞的紧密连接、极性和上皮-间质转化中起着重要作用。此外，Amot蛋白还调节癌细胞的增殖和迁移。在大多数癌症中，Amot家族成员促进癌细胞的增殖和侵袭，包括乳腺癌、骨肉瘤、结肠癌、前列腺癌、头颈鳞状细胞癌、宫颈癌、肝癌和肾细胞癌。然而，在胶质母细胞瘤、卵巢癌和肺癌中，Amot抑制癌细胞的生长。此外，Amot对Yes相关蛋白（YAP）的调控存在争议。Amot促进YAP在不同细胞类型中的核内化或细胞质保留。此外，Amot还调节AMPK、mTOR、Wnt和MAPK信号通路。然而，Amot在不同细胞过程中是否为癌基因或肿瘤抑制基因尚不清楚。已有研究综述重点关注了Amot在癌症中的多功能作用[1]。

Amot蛋白在弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中起着肿瘤抑制的作用。Amot表达在DLBCL活检样本中显著降低，低Amot表达与不良的临床预后相关。通过慢病毒介导的Amot过表达导致人DLBCL细胞活力抑制，与G1期细胞比例增加和S期细胞比例减少相关。此外，Amot过表达增加了DLBCL细胞对多柔比星的敏感性。进一步研究发现，Amot过表达导致DNA损伤反应（DDR）关键激酶的活性降低。上述结果提示Amot通过抑制DDR来发挥肿瘤抑制作用，从而降低DLBCL细胞的活力并增加化疗敏感性。因此，Amot可能是DLBCL治疗干预的新靶点[2]。

Amot和Yap1在调节小鼠神经元树突树复杂性和运动协调中发挥作用。Amot-Yap1复合物在多种细胞类型中调节细胞接触抑制、细胞极性和细胞生长。研究发现Amot是培养的皮质细胞和大脑中浦肯野细胞树突发生的关键介导者。Amot在发育神经元中的作用依赖于与Yap1的相互作用，而Yap1对于体外树突生长和分支也是必不可少的。条件性删除神经元中的Amot和Yap1导致浦肯野细胞树突树的复杂性降低、小脑形态异常和运动协调受损。这些结果表明，Amot和Yap1在树突生长中的作用并不依赖于与TEAD转录因子的相互作用或Hippo通路相关基因的表达。相反，Amot和Yap1通过影响S6激酶的磷酸化和其靶标S6核糖体蛋白来调节树突发育[3]。

Amot在葡萄糖诱导的肝脏恶性肿瘤中对于YAP功能是必需的。Amot已被确定为YAP的相互作用蛋白。高葡萄糖（HG）能够增强Amot的表达和O-连接N-乙酰葡萄糖胺化。研究发现，HG通过Amot刺激YAP的核积累、转录活性、与转录因子的相互作用和目标基因的转录，而Amot在正常葡萄糖水平下作为YAP的抑制剂。在高葡萄糖小鼠中，观察到Amot和YAP的上调和核积累。综上所述，Amot在高葡萄糖水平下作为YAP的刺激因子。针对Hippo通路中异常调控的核心因子可能是针对与糖尿病相关的肝脏癌症的一种更有效的治疗策略[4]。

WWC1/2通过稳定AMOT调节小鼠的突触生成和认知功能。WWC1调节情景学习和记忆，WWC1的基因核苷酸多态性与阿尔茨海默病等神经退行性疾病相关。研究发现，WWC1及其同源物（WWC2/3）直接与Angiomotin（AMOT）家族蛋白（Motins）结合，并招募USP9X去泛素化和稳定Motins。在不同细胞类型中删除WWC基因导致Motins蛋白水平降低。在转基因小鼠中，神经元特异性删除Wwc1和Wwc2导致皮质和海马中的Motins表达降低和树突棘密度降低，与记忆和学习等认知功能的受损相关。有趣的是，AMOT的异位表达部分挽救了与Wwc1/2删除相关的神经元表型。因此，WWC蛋白通过调节Motins的蛋白稳定性来调节突触生成和认知功能，至少在部分程度上[5]。

Amot通过一个新的机制限制滋养层细胞的全局蛋白质合成：将eIF4A隔离。在E7.5小鼠胎盘的绒毛膜中富集的Amot促使研究人员研究Amot在滋养层分化中的作用。研究发现，Amot水平在小鼠胎盘的妊娠过程中增加，并且在滋养层干细胞体外诱导分化时也增加。蛋白质组学数据揭示了Amot在滋养层细胞中的相互作用蛋白组，表明大多数Amot相互作用蛋白参与蛋白质翻译。对Amot相互作用蛋白组的深入分析导致了真核翻译起始因子4A（eIF4A）作为最可能的Amot相互作用蛋白的鉴定。Amot功能缺失增强，而功能获得导致滋养层细胞的全局蛋白质合成下降。生物信息学分析评估了Amot-eIF4A结合的潜在能量，表明使用包含238至255个氨基酸残基的独特沟槽的Amot-eIF4A相互作用很强。Amot与eIF4A的共免疫沉淀证实了滋养层细胞中Amot-eIF4A的关联。删除Amot的238至255个氨基酸导致Amot-eIF4A相互作用的消除。此外，Amot的238至255个氨基酸缺失无法诱导Amot减少全局蛋白质合成的功能。有趣的是，Amot依赖的eIF4A隔离降低了其加载到m7-GTP帽上的能力，并阻碍了其与eIF4G的相互作用。此外，胎盘Amot表达的增强与大鼠和人类中的宫内生长受限相关。这些结果不仅强调了Amot在滋养层细胞中的一个先前未知的新的功能，而且还具有广泛的生物学意义，因为Amot可能是一个内在的开关，以检查发育中必不可少的滋养层细胞中的蛋白质合成[6]。

Amot-p130通过竞争Axin与tankyrase结合来抑制β-catenin的稳定性。越来越多的证据表明，Amot-p130和Amot-p80具有不同的生理功能。研究假设Amot-p130是乳腺癌中的肿瘤抑制基因，与Amot-p80或总Amot的经典致癌性相反。为了阐明Amot-p130在乳腺癌中的作用，研究者进行了实时定量PCR、Western blotting、流式细胞术、微阵列、免疫荧光、免疫沉淀和肿瘤球形成实验。研究发现，Amot-p130抑制了乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。有趣的是，转录组分析表明，Amot-p130敲低响应的基因大多数与MCF7细胞中的β-catenin信号传导相关。更重要的是，β-catenin的下游伴侣大多数与干细胞特性相关。进一步的验证表明，Amot-p130在体外和体内都抑制了乳腺癌细胞的癌症干细胞潜力。机制上，Amot-p130通过竞争Axin与tankyrase结合来降低β-catenin的稳定性，从而进一步抑制WNT通路。综上所述，Amot-p130在乳腺癌中作为肿瘤抑制基因发挥作用，通过竞争Axin与tankyrase结合来破坏β-catenin的稳定性。Amot-p130被认为是WNT通路靶向治疗乳腺癌的潜在靶点[7]。

CLIC1敲除通过上调AMOT-p130表达抑制胃癌的侵袭和迁移。本研究旨在探讨氯离子细胞内通道1（CLIC1）与Angiomotin（AMOT）-p130之间的调控关系，并揭示AMOT-p130在胃癌（GC）中的作用。免疫组织化学分析发现，GC组织中CLIC1表达升高与AMOT-p130表达降低显著相关。通过RT-PCR、Western blotting和免疫荧光分析发现，CLIC1沉默后GC细胞中AMOT-p130的表达升高。Transwell和划痕修复实验发现，CLIC1沉默导致MGC-803细胞（MGC-803 CLIC1 KO）和AGS细胞（AGS CLIC1 KO）的侵袭和迁移能力下降，这可能是由于AMOT-p130的上调引起的。进一步研究发现，AMOT-p130通过抑制上皮-间质转化来抑制GC细胞的侵袭和迁移能力。本研究提示，AMOT-p130可以抑制GC细胞的上皮-间质转化。CLIC1可能通过下调AMOT-p130的表达参与GC的转移进展[8]。

AMOT的甲基化与早产儿内皮祖细胞相关。早产与血管生成改变相关，并伴随成年后心血管功能障碍和高血压的风险增加。研究发现，在早产新生儿循环的脐带血内皮祖细胞（ECFC）中，负责血管生成/血管生成的细胞数量减少，并表现出血管生成特性的改变。血管生成功能的改变与促血管生成基因的表达下调相关，其中包括AMOT基因，该基因是血管生成的一个强阳性调节因子。这种失调可能与表观遗传因素有关。通过比较早产新生儿和足月新生儿脐带血ECFC的AMOT基因甲基化谱，发现早产新生儿中AMOT基因甲基化率显著高于足月新生儿。亚硫酸氢盐焦磷酸测序发现，早产新生儿中四个CpG二核苷酸的甲基化水平显著升高。这种CpG靶向的甲基化随着孕周的增加而显著降低。这些发现强调了促血管生成AMOT基因甲基化在ECFC中的重要性，表明表观遗传机制可能在发育过程中控制血管生成的调节。因此，它们为早产引起的短期和长期并发症提供了途径，这些并发症通过改变血管生成而发生[9]。

AMOT的表达逆转了乳腺癌细胞对阿霉素的耐药性。阿霉素（ADR）广泛应用于乳腺癌的治疗，但随后会出现耐药性。YAP是Amot的下游蛋白，对ADR耐药性有重要作用，但其机制尚不清楚。研究发现，在ADR耐药细胞中，AMOT的表达降低，而YAP的表达升高，同时YAP的核定位也增加。过表达AMOT后，这些现象受到抑制，而细胞对ADR的敏感性增强。然而，YAP敲低显著抑制了AMOT诱导的变化。体内实验结果显示，AMOT增强了ADR对肿瘤生长的抑制作用，并抑制了YAP信号传导，表现为YAP、CycD1和p-ERK水平的降低。这些数据表明，AMOT表达的降低导致乳腺癌细胞对ADR的耐药性，这主要是由YAP负调节的。这些观察结果为对抗ADR耐药的乳腺癌提供了潜在的治疗策略[10]。

综上所述，Amot基因编码的蛋白质在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括血管生成、细胞迁移、细胞极性、上皮-间质转化和癌症发生发展。Amot蛋白在不同细胞类型和不同生理病理条件下表现出不同的功能和调控机制。Amot基因的表达和功能调控可能与多种信号通路和表观遗传机制相关。Amot蛋白的功能调控在多种疾病中具有重要意义，包括癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。因此，Amot基因和蛋白的研究对于深入理解生物学功能和疾病发生机制具有重要意义，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。