内皮足場タンパク質 ENH (Enigma Homolog Protein)は、PHLPP2 (Pleckstrin Homology Domain and Leucine-Rich Repeat Protein Phosphatase 2)を介して、AKT1とeNOS (Endothelial NO Synthase)の脱リン酸化を促進し、血管リモデリングを促進する

Endothelial Scaffolding Protein ENH (Enigma Homolog Protein) Promotes PHLPP2 (Pleckstrin Homology Domain and Leucine-Rich Repeat Protein Phosphatase 2)-Mediated Dephosphorylation of AKT1 and eNOS (Endothelial NO Synthase) Promoting Vascular Remodeling.

• Jiaqi Huang
• Changhong Cai
• Tianyu Zheng
• Xinyan Wu
• Dongfei Wang
• Kaijie Zhang
• Bocheng Xu
• Ruochen Yan
• Hui Gong
• Jie Zhang
• Yueli Shi
• Zhiyong Xu
• Xue Zhang
• Xuemin Zhang
• Tao Shang
• Jianhong Zhou
• Xiaogang Guo
• Chunlai Zeng
• En Yin Lai
• Changchun Xiao
• Ju Chen
• Shu Wan
• Wen-Hsien Liu
• Yuehai Ke
• Hongqiang Cheng

抄録

目的:

血管平滑筋細胞の増殖につながる一酸化窒素の減少は、血管増殖性疾患の一般的な病理学的特徴である。eNOS（内皮一酸化窒素合成酵素）による一酸化窒素合成は、AKT1を含むプロテインキナーゼによって精密に制御されている。ENH (enigma homolog protein)は複数のプロテインキナーゼの足場タンパク質であるが、eNOSの活性化や血管リモデリングを制御しているかどうかは不明である。アプローチと結果ENHは、損傷を受けたマウス動脈およびヒトの動脈硬化性プラークにおいてアップレギュレーションされ、冠動脈疾患と関連していた。頸動脈内皮特異的な ENH ノックアウトマウスでは、結紮やワイヤー損傷によって誘導される頸動脈の新内膜形成が大幅に減少した。血管結紮は、コントロールマウスの内皮における AKT と eNOS のリン酸化と一酸化窒素産生を減少させたが、ENH ノックアウトマウスの内皮における一酸化窒素産生は減少しなかった。ENHはAKT1とそのリン酸化酵素PHLPP2（プリークストリン相同性ドメインとロイシンリッチリピートプロテインホスファターゼ2）と相互作用していることがわかった。AKTとeNOSの活性化は、VEGF（血管内皮増殖因子）を誘導したENHまたはPHLPP2欠損内皮細胞で延長した。AKTまたはeNOSのいずれかを阻害すると、ENHノックアウトマウスの結紮誘発性新生内膜形成が効果的に回復した。さらに、内皮特異的PHLPP2ノックアウトマウスは、結紮誘導性新内膜形成の減少を示した。最後に、PHLPP2は、ヒトの動脈硬化性プラークや冠動脈疾患患者の血球内皮において増加した。

OBJECTIVE: A decrease in nitric oxide, leading to vascular smooth muscle cell proliferation, is a common pathological feature of vascular proliferative diseases. Nitric oxide synthesis by eNOS (endothelial nitric oxide synthase) is precisely regulated by protein kinases including AKT1. ENH (enigma homolog protein) is a scaffolding protein for multiple protein kinases, but whether it regulates eNOS activation and vascular remodeling remains unknown. Approach and Results: ENH was upregulated in injured mouse arteries and human atherosclerotic plaques and was associated with coronary artery disease. Neointima formation in carotid arteries, induced by ligation or wire injury, was greatly decreased in endothelium-specific ENH-knockout mice. Vascular ligation reduced AKT and eNOS phosphorylation and nitric oxide production in the endothelium of control but not ENH-knockout mice. ENH was found to interact with AKT1 and its phosphatase PHLPP2 (pleckstrin homology domain and leucine-rich repeat protein phosphatase 2). AKT and eNOS activation were prolonged in VEGF (vascular endothelial growth factor)-induced ENH- or PHLPP2-deficient endothelial cells. Inhibitors of either AKT or eNOS effectively restored ligation-induced neointima formation in ENH-knockout mice. Moreover, endothelium-specific PHLPP2-knockout mice displayed reduced ligation-induced neointima formation. Finally, PHLPP2 was increased in the endothelia of human atherosclerotic plaques and blood cells from patients with coronary artery disease.

結論:

ENHはAKT1およびそのホスファターゼPHLPP2と複合体を形成し、動脈内皮におけるAKT1の活性化をネガティブに制御する。AKT1の不活性化、一酸化窒素生成の減少、および血管損傷によって誘導されるその後の新内膜形成は、ENHとPHLPP2によって媒介される。ENHとPHLPP2は、このようにして、治療上の標的となり得る新たな前駆硬化因子である。

CONCLUSIONS: ENH forms a complex with AKT1 and its phosphatase PHLPP2 to negatively regulate AKT1 activation in the artery endothelium. AKT1 deactivation, a decrease in nitric oxide generation, and subsequent neointima formation induced by vascular injury are mediated by ENH and PHLPP2. ENH and PHLPP2 are thus new proatherosclerotic factors that could be therapeutically targeted.