Matriselüler Yeniden Modellemede ADAMTS Ailesi: Biyokimyasal Bir Bakış (ADAMTS family in matricellular remodeling: A biochemical glance)

Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 Derleme Matriselüler Yeniden Modellemede ADAMTS Ailesi: Biyokimyasal Bir Bakış (ADAMTS family in matricellular remodeling: A biochemical glance) Sümeyya AKYOL 1, Hacı Kemal ERDEMLİ 2, Salih Fatih KURŞUNLU 3, Büşra AYNEKİN 1, Yudum YARAL 4, M. Ramazan YİĞİTOĞLU 4, Kadir DEMİRCAN 1 1 Turgut Özal Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı, ANKARA 2 Çorum Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Biyokimya Laboratuvarı, ÇORUM 3 Adnan Menderes Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Periodontoloji Anabilim Dalı, AYDIN 4 Turgut Özal Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı, ANKARA ÖZET A disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type-1 motif (ADAMTS) olarak adlandırılan ve ürünleri enzim fonksiyonu gören proteazlar, günümüzde 19 üyesi bulunan büyük bir gen ailesidir. Bunlar, ilgili hücreler tarafından salgılanan çinko metalloproteazları olup bir veya daha fazla trombospondin tip 1 motif tekrarları içermektedirler. ADAMTS proteazları prokollajen ve von Willebrant faktörün matürasyonunda, morfogenez, anjiogenez, hücre adezyonu, migrasyon, proliferasyon, ovulasyon, kanser ve artrit ile ilgili hücre dışı matriks proteolizinde görev alırlar. Bu enzimlerin moleküler çalışma mekanizmaları daha yakından incelenip araştırıldığında, bunların propeptidlerin işlenmesi ve posttranslasyonel modifikasyonunda önemli denetleyici fonksiyonları olduğu bulunmuştur. Son yıllarda başta tümör ve artrit patobiyolojisi olmak üzere birçok alanda ADAMTS proteazların rolüne dair araştırılmalar yapılmış olmakla birlikte hücre ve doku bazında meydana gelen süreçleri bu proteaz ailesinin nasıl etkilediğini anlamak için daha çok sayıda öngörüye ve fonksiyonel araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu derlemede, daha önceden spesifik olarak nispeten daha az değinilmiş bir konu olan, ADAMTS enzimlerinin biyokimyasal yapısı, sentezi ve sekresyonu üzerinde detaylıca durularak bu başlık altında yapılacak olan yapısal ve mekanizma çalışmalarına ışık tutabilecek toplu bilgiler sunulacaktır. Anahtar Kelimeler: ADAMTS; biyokimya; yapı; sentez; sekresyon; posttranslasyonel modifikasyon GİRİŞ İlk defa 1997 yılında tanımlanan ve klonlanan ADAMTS geni ADAMTS-1 olarak adlandırılmış ve daha sonra bunu diğerleri takip etmiştir. ADAMTS genleri, en son tespit edilenlerle birlikte 19 adet üyeden oluşmakta olup oldukça farklı fizyolojik ve patofizyolojik süreçlerde rol aldıkları tespit edilmiştir. ADAMTS genleri tanımlanıp tarif edildikten sonra, ürünleri olan ADAMTS proteinleri üzerinde de oldukça detaylı çalışmalar planlanarak bunların yapıları detaylıca aydınlatılmaya çalışılmıştır. Correspondence: Sümeyya AKYOL, PhD Turgut Özal Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı, Ankara e-mail: sumeyyaak@gmail.com Yazının geldiği tarih : 13.02.2015 Yayına kabul tarihi : 16.03.2015 ABSTRACT Proteases named as A disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type-1 motif (ADAMTS), known to have enzymatic functions, are a huge gene family that currently have 19 members. They are secreted as zinc metalloproteases which have one or more thrombospondin type-1 repeats. ADAMTS proteases are involved in maturation of procollagen and von Willebrant factor, and the degradation of extracellular matrix in morphogenesis, angiogenesis, cell adhesion, migration, proliferation, ovulation, cancer, and arthritis. In the approach of investigation of molecular mechanism, it has been noticed that they have regulatory functions on propeptide processing and posttranslational modification. Despite a lot of investigations have been carried out regarding ADAMTS on a wide spectrum of fields from inflammatory disorders as well as arthritis to tumor pathobiology in recent years, more mechanistic and functional studies are required to fully understand know-how of the enzyme dynamics. In this review article, we aimed to put emphasis on the biochemical structure, synthesis and secretion of ADAMTS proteases, a field which is more untouched and virgin than those of other molecular researches, by illuminating the area and giving an opportunity to the relevant scholars who are interested in structural and mechanistic studies of ADAMTS. Key Words: ADAMTS; biochemistry; structure; synthesis; secretion; posttranslational modification Sentezi yapıldıktan sonra sekrete edilen bu özelleşmiş proteinler içerdikleri farklı domain kısımları ile çok fonksiyonlu özellik kazanmaktadır. Bu ve buna benzer sebeplerle bu gen ailesinin ürünleri olan özelleşmiş proteaz enzimlerinin proteomik açıdan iyice anlaşılması, yapılarının detaylıca açığa çıkarılması, posttranskripsiyonel modifikasyonlarının bütün aşamalarının aydınlatılması, dar ve geniş anlamda substrat spesifikliklerinin ortaya konulması büyük önem arz etmektedir. Aşağıda, ADAMTS ailesi proteinlerinin biyokimyası olarak da adlandırabileceğimiz, ADAMTS proteaz ailesinin bahsi geçen özellik ve fonksiyonlarına ait birçok konu alt başlıklar halinde anlatılacaktır. Böylece konuya fonksiyonel, mekanistik ve biyokimyasal açıdan ilgi duyan araştır- 67 67

S. Akyol ve ark. Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 macılara, oldukça bakir olan bu sahada ilk defa toplu bir bilgi sunulacaktır. 1. ADAMTS enzimlerinin yapısı Bugüne kadar tespit edilmiş ve moleküler yapısı aydınlatılmış ADAMTS proteinlerinin domain yapısı ve özellikleri detaylı olarak Şekil 1 de gösterilmiştir. Şekil 1. ADAMTS proteinlerin biyokimyasal yapıların şematik olarak gösterimi Bu proteinlerin moleküler yapıları; domainler, modüller ve motifler şeklinde alt kategorilere ayrılabilir. ADAMTS proteinlerinin alternatif bölünmeler yoluyla birçok izoformlarının oluşturulması için hatırı sayılır bir potansiyel mevcuttur. Bu proteinlerin hepsine toptan bakıldığında C-terminal kısmındaki değişkenlik oranı N-terminal ile kıyaslandığında çok daha fazla olduğu görülmektedir. ADAMTS proteinlerinin hepsi başlangıçta bir inaktif pre-proenzim olarak sentez edilmektedir. N terminalden başlayıp C terminale doğru ilerlemek koşulu ile bunlar sırası ile şu kısımları içermektedir: a) Bir sinyal peptid b) Bir pro-domain kısmı (bunun bulunması enzime en spesifik özelliklerden birisini kazandırmaktadır) c) Çinko bağlayıcı motif içeren metalloproteaz katalitik domain (HEXXHXXG/N/SXXHD). Buradaki X herhangi bir amino asit bakiyesini göstermekte olup en sondaki italik karakterle işaret edilmiş olan aminoasit (D) korunmuş bir aspartik asittir. Bu aynı zamanda ADAM ve ADAMTS leri diğer metalloproteazlardan ayırmaktadır. Bu bölüm ayrıca, 3. çinko bağlayıcı histidinin alt kısmında V/IMA/S şeklinde bir sıralamaya sahip olan metionin veya bir Met dönüşü ihtiva etmektedir. d) Bir disintegrin benzeri domain: Bu kısım suda çözünen yılan venom disintegrinlerine benzer bir sıralama ihtiva etmektedir. Disintegrinler, arjinin/ glisin/aspartik asit (RGD) integrin tanıma sekansı içeren bazı polipeptid üyelerinden oluşan bir aile olarak bilinmektedir 1. Bu arada, hiçbir ADAMTS, disintegrin benzeri domain kısımlarında RGD sekansı ihtiva etmemektedir. Yine bu güne kadar yapılan çalışmalarda ADAMTS lerin hiçbiri integrinlerle direkt ilişkili bulunmamıştır. e) TSP1 ve TSP2 (sırasıyla trombospondin 1 ve 2) de bulunan merkezi bir TSP tekrarlama kısmı (trombospondin tip-1-benzeri yapı). f) İçerisinde 10 adet korunmuş sistein içeren ve ADAMTS ler arasında yüksek bir sekans benzerliği bulunan sisteinden zengin bölge. g) Yapısal özellikleri etkileme potansiyeli olmayan ve değişen uzunluklarda bulunabilen bir ara halkası (spacer) kısmı. h) Değişen sayıda C-terminal TSP tekrarları: bunlar ADAMTS-4 te hiç bulunmamaktadır 2, ADAMTS-20 de 14-C terminal tekrar bulunmakta ve ADAMTS-9 da uzun izoformlar bulunmaktadır 3,4. Bazı ADAMTS ler fazladan bir C-terminal modülü daha taşımaktadırlar. Her ikisinde 7 adet bulunan ADAMTS-7 ve -12, C-terminal TSP tekrarlarının üç ve dördüncüleri arasında bir musin domain vardır. Buralar muhtemelen glikoproteinlerin bağlandığı noktalardır. Çünkü bu bölge serin, prolin ve treonin bakımından zengindir. Bunların da O-glikozillenme reaksiyonlarının merkezleri olduğu tahmin edilmektedir 5. ADAMTS-20 ve ADAMTS-9 un uzun izoformu GON domainine sahiptir. Bu, Caenorhabditis elegans ta yumurtalık (gonad) gelişmesine katkıda bulunan bir ADAMTS olarak gon-1 şeklinde tanımlandığından bu ismi almıştır 6. Bu domain yaklaşık olarak 200 aminoasit modülünden oluşmakta olup bu modül, GON- ADAMTS için önemli bir belirteç olarak kabul edilmiştir. ADAMTS-13 iki adet CUB içermesi açısından benzersizdir (complement subcomponent Clr/CIs/embriyonik sea urchin protein UEGF (urchin epidermal growth factor)/bone morphogenic protein 1 domaini) 7. Metzinklerin astasin ailesinde bulunmaktadır 8. CUB domaini çok geniş bir hücre dışı protein türünde bulunan fonksiyonel olarak bağımsız bir modüldür. Bu CUB domain içeren proteinlerin birçoğunun embriyogenez ve organogenez gibi gelişimsel süreçlerde görev aldığı düşünülmektedir 9. ADAMTS-2, -3, -10, -12, -14, -17 ve -19 un hepsi PLAC isimli bir domain içermektedir ki bu domain ilk olarak ekstrasellüler matriks (ECM) proteini lakuninin bilinmeyen bir C- terminal domaini olarak tanımlanmıştır. Bunun embriyo gelişiminde ve Manduca sexta güvelerinin kanat gelişiminde rol sahibi olduğu bulunmuştur 10. ADAMTS lerin filogenetik analizi aile üyelerinin sekans benzerliği ve şayet bilinebilirse hedef 68 68

Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 S. Akyol ve ark. substratlarının temeline göre 7 alt sınıfa ayrılabileceği gösterilmiştir 4. Bu 7 alt grup şu şekilde sıralanabilir: 1) ADAMTS-1, -4, -5 ve -8; 2) ADAMTS-2, -3 ve -14; 3) ADAMTS-9 ve -20; 4) ADAMTS-7 ve -12 ve ayrıca ADAMTS-6 ve -10; 5) ADAMTS-16 ve -18; 6) ADAMTS-17 ve -19; 7) ADAMTS-13. Bu sınıflardan her biri yapısal olarak incelendiğinde diğer ADAMTS gruplarından oldukça uzak özelliklere sahip olduğu görülecektir. ADAMTS-1, -4, -5, -8, -15 ve -16 içeren alt grubun bütün üyeleri major kıkırdak proteini olan agrekanı değişik derecelerde parçaladığı gösterildiğinden dolayı bunlar agrekanazlar olarak adlandırılmıştır. Bir çalışmada, agrekan, brevikan veya versikanı parçalayabilen bir enzim olduğunu vurgulayabilmek için daha genel bir terim olan hyalektanaz olarak isimlendirilmiştir. Bununla beraber bu substratların en önemli fizyolojik substratlar olup olmadığını bilemediğimiz gibi her iki isim türünün de en gelişmiş ve bir daha değişmeyecek isimler olduğunu ifade edemeyiz. Üstüne üstlük ADAMTS-9, ADAMTS-20 ile birlikte birer GON-ADAMTS olarak sınıflandırılsa da bunlar aynı zamanda agrekan ve versikanı da parçalayabilmektedirler 3. Versikanı parçalayan ADAMTS ler ise versikanazlar olarak adlandırılmakta, ortaya çıkan fragmentlere ise versikinler denilmektedir. ADAMTS ler ve hem MMP ler hem de ADAM lar arasındaki önemli bir fark, ADAMTS lerin (örneğin ADAMTS-1, -4 ve -9) ECM e bağlanabilmeleridir 3,11,12. Bu özellik bütün yönleri ile henüz aydınlatılmasa da TSP tekrarlarının bu fonksiyona katkı sağladığı ileri sürülmektedir. ADAMTS-1 in delesyon mutantları kullanılarak yapılan çalışmalarda ECM bağlanmasının merkezi bölge, C-terminal TS tekrarları ve aralık bölgeleri ile sağlandığı bulunmuştur. Sülfatlanmış glikozaminoglikanların (GAG) muhtemelen bu işlemden sorumlu olduğu düşünülmektedir. Çünkü ADAMTS-4, agrekana onun tek TSP motifi üzerinden bağlanmaktadır; ADAMTS- 4 ün TSP domaininin CD36 bağlanma motifi veya GAG ın bulunduğu bir peptid bunun agrekana bağlanmasını inhibe etmekte ve ayrıca bu domainden eksik olan delesyon mutantları agrekanı parçalayamamaktadır 13. 2. ADAMTS lerin aktivasyonu: Prodomain kesimi ve zimojen aktivasyonu Kollagenazların aksine ADAMTS ler pro-protein konvertaz tarafından direkt olarak aktif forma dönüştürülür. ADAMTS ler translasyon esnasında bir sinyal peptidaz tarafından ilk olarak N-terminal düzenlenmesi işlemine tabi tutulurlar ve daha sonra endoplazmik retikulum membranı üzerinden geçerler, en sonunda da pro-domain uzaklaştırılır. Bu pro-domainin enzimin dayanıklılığını arttırdığına inanılmaktadır. Fakat aynı zamanda protein katlanmasının doğru yapılması ve sekresyonun sağlanması için de önemli olduğu savunulmaktadır 14,15. Bugün bilinen bütün ADAMTS ler SPC (subtilisin benzeri pro-protein konvertaz; PC) yarılma bölgesi içermektedir ve ADAMTS-10 ve ADAMTS-12 hariç bırakılacak olursa bunların hepsinin RXR/KR konsensüs sekansından sonra furin tanıma sekansları içerdiği bilinmektedir (inaktif haldeki proteinleri özel yerlerinden keserek onları aktifleştiren bir protein olan furin aynı zamanda SPCI veya PACE-paired basic amino acid converting enzyme olarak da isimlendirilmektedir) 16. Furin eksikliği olan hücreler kullanılarak ADAMTS-1, -7, -9 ve -12 için pro-protein yeniden düzenlenme süreçleri araştırılmıştır. Pro-domain kısımlarının uzaklaştırılması furin eksikliğinde gerçekleştirilememekte veya çok az gerçekleşmektedir. Böyle bir eksiklikte adı geçen ADAMTS enzimlerinin aktifleştirilmesi için hiçbir alternatif bulunmamakta, sadece furinin transfeksiyonu yoluyla hücrelere ilave edilmesi ile sorun aşılabilmektedir. ADAMTS proteinlerinin pro-domaini MMP lerde olduğu gibi onlarla aynı şekilde fonksiyon görmeyebilir. Burada korunmuş motif olan PRCGVPD deki sistein, enzimin dayanıklılığını sağlamak üzere katalitik çinko atomu ile koordine olmaktadır. Bu pro-domainin yarılması sistein kayması nın aktivasyonu ile sonuçlanmaktadır 17. ADAMTS lerin yalnızca altı tanesi (ADAMTS-1, -6, -7, -10, -12 ve -15) XXCGVXD motifi içindeki pro-domain de bir sistein içermektedir 18. Dahası, ADAMTS-13 ve -7 gibi bazı ADAMTS ler, pro-domain kısımları bağlı iken de katalitik olarak aktif olabilmektedirler 5,19. 3. ADAMTS lerin substrat spesifikliği ve ECM bağlantısı ADAMTS lerin ekstra C-terminal domainleri enzimin substrat spesifikliğine ve lokalizasyonu üzerine hafif yüzeysel bir etkiye sahiptirler. C-terminal işlenmesi ADAMTS-1,-4, -8,-9 ve -12 için gösterilmiştir 3,20-23. Bunların içinden bilim adamları tarafından en iyi ADAMTS-1 ve -4 çalışılmıştır (Şekil 2). Parçalama olayları ara kısımda görülür ve ADAMTS-12 için domain kısmında gerçekleşir. En iyi tanımlanmış olan agrekanazlardan ADAMTS- 4 te C-terminalin işlenmesi sonucunda önceden 27 kda olan tam uzun aktif form 60 kda ve 50 kda ağırlıklarında izoformlar oluşturur (bu şekilde birbirinden hafifçe farklı moleküler kütlelerin bulunması, bunların farklı araştırma grupları tarafından çalışılmalarının bir sonucudur) 24,25. Bunun sonucunda enzimin ECM den serbestleşmesi ve aktivasyon modelinde değişiklikler söz konusu olur 21. Agrekan, hem agrekanazlar hem de MMP ler vasıtasıyla birçok noktasından parçalanır. 69 69

S. Akyol ve ark. Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 Bununla beraber kesin agrekanaz kesim noktası Glu 373 -Ala 374 noktasıdır 12. Şekil 2. Genel hatlarıyla DNA dizisinden protein sentezine kadar olan aşamaların şematik gösterimi Orijinal 75 kda uzunluktaki ADAMTS-4, mevcut üç izoform arasında en güçlü agrekanaz olup parçalama noktası Glu 1480 -Ala 1481 noktasıdır 12. Bunun tersine Glu 373 -Ala 374 noktasından parçalama 60 kda ve 50 kda ADAMTS-4 ün özelliğidir 21. Böylece enzim üzerindeki C-terminal ara halkası bölgesinin, ADAMTS-4 ün Glu 373 -Ala 374 noktasındaki agrekanaz aktivitesine etkili olabileceği söylenebilir. Üstüne üstlük tam uzunluktaki ADAMTS-4, ECM bağımlıdır, ara halkası bölgesi domaininin parçalanması ile enzim ECM den serbestleşir 21,25. ECM bağımlılığı fibronektine bağlanmada önemli bir faktör olarak kabul edilmektedir 13. Dışarıdan verilen fibronektin tam uzunluktaki ADAMTS- 4 ün agrekanaz aktivitesini bloke etmiştir fakat ara halkası bölgesine sahip olmayan mutant enzimde herhangi bir etki oluşturmamıştır. Bu da ECM bağlanmasının substrat spesifikliğini sağlamak üzere C-terminal ara halkası bölgesinin bir kabiliyeti olduğunu göstermektedir. 60 kda izoformu ile benzerlik taşıyan delesyon mutantları karboksimetil transferrin, fibromodulin ve dekorin gibi substratları da parçalayabilmektedir 12. Bununla beraber ADAMTS-4 ün TSP tekrarları enzimin agrekana bağlı sülfatlanmış GAG lara bağlanması için gerekmektedir 26. Bu motifteki bir delesyon agrekan aktivitesini normalle kıyaslandığında %1 e kadar düşürmektedir. Bu da göstermektedir ki agrekana bağlanabilme ve ECM ile substrat/kataliz anlamında bağlantı kurabilme işi, ADAMTS-4 ün farklı domainlerinin görev alması ile tezahür eden fonksiyonlardır. Lokalizasyonu ve biyoaktiviteyi etkileyen C- terminal işlenmesine ait diğer örnek ADAMTS-1 ile ilgilidir. Bunun yüzeysel bir anti-anjiojenik özelliği vardır. C-terminal tarafından işlem gören ADAMTS-1 in 65 kda formu (2 C-terminal TSP tekrarı ve ara halkası bölgesi bulunmayan) kültür medyumunda bulunur. Oysa tam uzunluğa sahip 87 kda luk form endotel hücre kültüründe perisellüler ECM bölgesinde bulunur 22. 65 kda luk ADAMTS-1 izoformu, tam uzunluğa sahip diğer izoforma kıyasla daha az anti-anjiojeniktir. ADAMTS-1, VEGF ün (vasküler endotelyal büyüme faktörü) heparin bağlayıcı izoformu olan VEGF- 165 e bağlanır, sonuçta reseptörü olan VEGFR2 ye bağlanmasını inhibe eder 27. Rekombinant tam uzunluklu ADAMTS-1 ve bir seri delesyon mutantlarının kullanıldığı deneylerle C-terminal TS tekrarlarınının VEGF ye bağlanmasını kontrol ettiği gösterilmiştir 27. ADAMTS in hücresel aktivitelerinin regülasyonunu sağlayacak C-terminal bölge ile ilgili bazı spesifik proteazların katıldığı ek mekanizmalar da vardır. Rekombinant proteinlerin kullanıldığı in vitro çalışmalarda ADAMTS-4 ün otokatalitik olarak yeniden düzenlenmesini sağlayıp iki adet C- terminalden modifiye edilmiş formlar üretilmiştir 25. Bununla beraber Glu 362 -Gln aktif bölgesinde inaktive edilmiş mutant ADAMTS-4, insan kondrosarkom hücrelerine transfekte edildiğinde uygun bir şekilde işlem yapmaktadır 24. Bu şartlar altında, ADAMTS-4 ün C-terminal bölgesinde yeniden düzenlemeye uğraması hücre yüzeyinde meydana gelir ve bu işlemde doku metalloproteaz inhibitörü (TIMP)-1 e duyarlı metalloproteaz görev almaktadır. Bu görevi yapan TIMP-1 de son zamanlarda MMP-17 olarak tanımlanmıştır. Aynı şekilde, MMP- 2, MMP-8 ve MMP-15 in vitro koşullarda ADAMTS- 1 in C-terminalinin yeniden düzenlenmesini sağlayabilirler 22. 4. ADAMTS lerin biyokimyasal olarak düzenlenmesi Her ne kadar TIMP ler MMP lerin yaygın etkili inhibitörleri olsa da (bazı istisnalar hariç) bunlar ADAM lar ve ADAMTS lere daha büyük bir seçicilik gösterirler. ADAMTS-4 ve ADAMTS-5 agrekanazları nanomolar düzeyinden daha az konsantrasyonlardaki Ki değerlerinde güçlü bir şekilde TIMP-3 tarafından inhibe edilir. Bu enzimler aynı zamanda TIMP-1 ve TIMP-2 ye temelde duyarlı değildir 28. Bu durum kıkırdak yıkım modeli olan ex vivo sığır burun kıkırdak eksplant modelinden elde edilen verilerle gösterilmiştir. TIMP-3 ün N-terminal domaini 0,1 μm konsantrasyonda GAG salınımını inhibe etmiştir. Oysa N-TIMP-1 ve N-TIMP-2, 1 μm konsantrasyonda bile GAG salınımını inhibe etmemektedir. Diğer ADAMTS ler TIMP ler tarafından 70 70

Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 S. Akyol ve ark. farklı bir inhibisyon profiline sahiptir: ADAMTS-1, 500 nm konsantrasyonda TIMP-2 ve TIMP-3 tarafından inhibe edilir. Fakat aynı konsantrasyonda TIMP-1 ve TIMP-4 ün herhangi bir etkisi söz konusu değildir 29. Böylelikle TIMP-3 ün kıkırdakta agrekanaz aktivitesinin esas ve doğal inhibitörü olduğu söylenebilir 30. ADAMTS-4 ve 5, α-2 makroglobulini hiç alışık olunmadık bir parçalama bölgesinden parçalamaktadır 31. ADAMTS-1, -4 ve -5 in agrekanolitik aktivitesi yeşil çayda bulunan kateşin gallat esterleriyle etkin bir şekilde inhibe edilebilmektedir. Hem epigallokateşin gallat hem de epikateşin gallat her üç ADAMTS tarafından güçlü bir şekilde inhibe edilirler. Bunların IC50 değerleri; ADAMTS-4 ve -5 için, 100-150 nm ve ADAMTS-1 için, 200-250 nm olarak bulunmuştur. ADAMTS ler üzerine sentetik inhibitörlerin etkisini araştıran az sayıda çalışma vardır: ADAMTS-1; EDTA, 1,10-fenantrolin ve BB- 94 (Batimastat, potent bir MMP inhibitörü) tarafından inhibe edilirken ADAMTS-12 nin BB-94 tarafından inhibe edildiği bulunmuştur 23,29,32. ECM nin esas bir bileşeni olan papilin, organogenez esnasında ADAMTS leri kontrol edebilir 33. Memelilerde bulunan papilin, bir ECM glikoproteini olup enzim olmayan domainlerinde korunmuş bir sekans ihtiva eder (papilin kaseti). Bu kısım ADAMTS lerle benzerlik taşımaktadır: Özellikle bir sinyal peptid, bir TSP tekrarı, bir sisteinden zengin domain ve fazladan birkaç TSP tekrarları içerir. Papilin in vitro koşullarda ADAMTS-2 yi inhibe etmektedir. Bu açıdan bakıldığında papilinin ADAMTS benzeri proteinler (ADAMTS Like; ADAMTSL) ile çok yakın bir yapısal benzerlik taşıdığı söylenebilir. Papilin bütün ADAMTS ler ve ADAMTSL lerden farklı olarak C-terminale doğru bazı ek domainler taşımaktadır: Sisteinden zengin tekrarlar, türe bağımlı olarak değişen sayılarda Kunitz domainler (bovine pankreatik tripsin inhibitör (BPTI) nın homoloğu olarak bilinir), benzersiz bir sisteinden zengin Ig-C2 loop domainleri sayılabilir. Bunların fonksiyonunun ne olduğu bilinmemektedir 33. BPTI ile sekans homolojisi gösterse de Kunitz domainler tripsini, kimotripsini veya plazminojeni inhibe etmezler. 5. ADAMTS lerin sekresyon ve posttranslasyonel modifikasyon ADAMTS proteinlerinin DNA dizisinden protein sentezine, oradan posttranslasyonel olarak modifiye edilmesine ve daha sonra da salgılanmasına kadar geçirilen süreçler Şekil 2 de özetlenmiştir. ADAMTS proteinlerinin posttranslasyonel modifikasyonu konusunda az sayıda araştırma vardır. ADAMTS-benzeri proteinler, ADAMTS ile çok benzer yapılara sahip olup herhangi bir proteolitik aktivite göstermeyen proteinlerdir. Bir çalışmada ADAMTS-benzeri 1/punktin-1 C-mannozilasyonun (triptofan amino asitinin mannozilasyonu) varlığı ve fonksiyonel önemi araştırılmıştır 34. Bu yapı dört adet trombospondin tip-1 motif tekrarları içermektedir. Bunlar da ADAMTS ailesinin belirgin özelliklerinden biridir. Analizler kütle spektrometresi ile yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda modifikasyonun olduğu ve bu modifikasyonların punktin- 1 sekresyonu için bir kalite kontrol mekanizması oluşturduğu iddia edilmiştir. Sekresyonu takiben ADAMTS proteazları hücre yüzeyine tutunmuş olarak (ADAMTS-7, -9, 10) ya da ekstrasellüler matrikse salgılanmış şekilde (ADAMTS-1, -5) bulunabilirler 3,5,35. Bütün çinko metalloproteazlarda olduğu gibi ADAMTS proteazlar inaktif zimojen moleküller olarak sentez edilirler. Memeli subtilisin benzeri proprotein konvertaz (PC) ailesi bu değişik zimojen moleküllerin propeptid bölgelerini uzaklaştırarak aktif enzim oluşumu sürecine ciddi katkı sağlarlar 16. Bazı prommp ler, proadam lar ve proadamts proteazlar için kullanılan bu mekanizmalar çok karakteristik bir şekilde hücre içinde görülür. Transgolgi ağı (TGN) içinde bulunan ve birçok ubikuitin benzeri enzimden birisi olan furin bu sınıflamaya dahildir. Furin, PC ailesinin en iyi çalışılmış bir üyesidir ve salgılanma süreçlerinde proproteinleri işlemede kullanılır. Her ne kadar furinin TGN içinde bulunduğu söylense de plazma membranında da bulunmuştur 36. Daha önceden yapılan çalışmalarda gösterildiği üzere ADAMTS-1, -4 ve -7 nin zimojen halden normal aktif enzim haline geçmeleri PC ler tarafından TGN bölgelerinde yapılmaktadır. ADAMTS-7 için ayrıca hücre yüzeyinde yüzeinde bir PC etkisine maruz kaldığı söylenmektedir. En son olarak proadamts9 un furin tarafından aktif hale getirilmesinin hücre zarında gerçekleştiği bulunmuştur 37. Bazı araştırıcılar ADAMTS-9 un N-terminal propeptidinin proteolitik olarak furin tarafından parçalanmasına ilave olarak HEK293F hücrelerinde proadamts-9 un katalitik domaini ve propeptidi içeren bir moleküler kompleks üzerinden olayın mekanizmasını araştırmışlar, sonuç olarak ADAMTS proteazların sekresyonu ile hücresel şaperonların ilişkili olduğunu bulmuşlardır 38. ADAMTS-5 in hücre yüzeyine bağlandığına dair bir bulgunun olmamasında dolayı ADAMTS-5 in zimojenden aktif enzim haline geçirilmesi mekanizmasında çoklu bir sistemin olduğu, bunların birkaç noktada enzime etki ettiği şeklinde bir yorumda bulunulmuştur 39. İlk defa, gelişmekte olan akciğer, böbrek, yumurtalık, tükrük bezi ve gastrointestinal mezanşimal hücrelerinde eksprese olduğu bulunan ADAMTS-10 un zimojen molekülünün N-terminal sekansının dekanoyil-arg-val-lys-arg-klorometil- 71 71

S. Akyol ve ark. Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 keton ile muamelesi sonucunda, subtilisin benzeri bir proprotein konvertaz ile iki bölgeden (Arg64/ Gly ve Arg233/Ser) işlem gördüğü ve aktif enzim haline çevrildiği bulunmuştur 40. Posttranslasyonel modifikasyonların mekanizması ile ilgili yapılan sınırlı sayıda araştırmalardan bir tanesinde ADAMTS ailesi için muhtemel regülatör mekanizmalardan birisi de sayılabilecek O-fukozilasyon mekanizması önerilmektedir 41. Çünkü punktin-1 de bulunan N-bağlı tek bir oligosakkaritin mutasyonu sekrete edilen punktin-1 de azalmaya yol açmıştır. 6. ADAMTS lerin biyokimyasal fonksiyonları ADAMTS lerle ilgili bugüne kadar tespit edilebilmiş biyokimyasal bütün fonksiyonlar bir derleme makalesinde etraflıca ele alınmaya çalışılmıştır 42. ADAMTS proteinlerinin bu oldukça geniş bir sahaya yayılan biyokimyasal fonksiyonları, şematik sınıflandırması ile birlikte Şekil 3 de özetlenmektedir. alırlar. ADAMTS-2 prokollajen I, II ve III e etki ederken ADAMTS-3 ve -14 sadece prokollajen II ve I yeniden düzenlenmesinde fonksiyon görür. d) GON ADAMTS ler: ADAMTS-9 ve -20: gon-1 ismi C.elegans ın yumurtalık gelişimdeki önemli rolünden kaynaklanmaktadır. İnsanda ADAMTS- 9 un yumurtalık gelişimde bir rolünün olup olmadığı henüz bilinmemektedir. Şekil 4. Agrekanın şematik gösterimi ve kesim yerleri Şekil 3. ADAMTS proteinlerinin sınıflandırılmasının şematik gösterimi a) ADAMTS-1 ve -8: Her ikisi de civciv koriallantoik membranda VEGF ile indüklenen anjiogenezi inhibe etmektedir. Ayrıca korneal paket ölçümünde fibroblast büyüme faktörü-2 ile indüklenen damarlanmayı baskılamaktadır. ADAMTS-1 in ADAMTS-8 den daha etkin bir inhibitör kapasiteye sahip olduğu bilinmektedir. b) Agrekanazlar (ADAMTS-1, -4, -5, -8, -9, -15 ve -16): Agrekan, kıkırdağın esas proteoglikanıdır ve dokunun tip II kollajen sarmalına karşı hidrate edilmesi ve şişmesi yoluyla baskıya karşı koymasından sorumludur. En iyi çalışılmış agrekanaz, ADAMTS-4 ve -5 tir. Bunlar agrekanı Glu 373 -Ala 374 kısmından kesmekte, ayrıca GAG-bağlanma bölgesinde bulunan 4 noktadan daha etkin bir kesme gerçekleştirmektedir (Şekil 4). c) Prokollajen N-proteazlar: ADAMTS-2, -3 ve - 14: Prokollajenin kollajene dönüşümü esnasında N-terminal propeptidlerin uzaklaştırılmasında görev e) von Willebrand faktör (vwf) parçalayan proteaz/adamts-13: Bunun substratı vwf dür. Bu da plazma, trombositler ve vasküler endotel hücrelerinde bulunan büyük multimetrik bir glikoproteindir. Pıhtılaşma faktörlerinden birisi olan faktör VIII in taşıyıcı proteinidir. Trombosit agregasyonunu sağlar. Damar hasarı olan bölgelerde hem trombositlerin yüzeyindeki glikoproteinlere bağlanarak hem de ECM bileşenlerinin dışa doğru uzanan kısımlarına bağlanarak trombosit adezyonunu sağlar 43. Dolaşımda vwf ün yok edilme hızı artmış bir proteolitik yatkınlığa yol açar 44. vwfcp/adamts eksikliği, mikrovasküler vwf ve trombositten zengin tıkaç ile karakterize olan patolojik bir durum olarak bilinen trombotik trombositopenik purpura (TTP) ile sonuçlanır. Bunun sonucunda da anemi, böbrek yetmezliği ve nörolojik fonksiyon bozuklukları görülebilir 45. f) Orfan ADAMTS lar: Bugüne kadar fonksiyonu ve substratı bulunamamış ADAMTS proteinlerine verilen bir isimdir. Bunlar ADAMTS-6, -7, -10, -12, -16 ve -19 dur. 7. ADAMTS ile proteoglikan yıkımının biyokimyasal rolü ve bunun hastalıklarla ilişkisi: Klinik olarak tanımı yapılmış ve bütün parametreleri aşağı yukarı aydınlatılmış bazı hastalıkların temelinde, ECM te bulunan proteoglikanların ADAMTS proteazları tarafından yıkılmasında anor- 72 72

Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 S. Akyol ve ark. mallikler bulunmaktadır. Şekil 5 te bu hastalık/ süreçlerden bazıları özet halinde verilmektedir. Şekil 5. ADAMTS proteinlerinin agrekan parçalanması üzerindeki etkisinin şematik gösterimi a) Kıkırdak ve tendonda proteoglikanların ADAMTS ile parçalanması: Kıkırdak ve tendonun fonksiyonel özellikleri bir kısım proteoglikanlara bağlıdır. Agrakan, versikan ve smallleucine-rich-proteoglycan (SLRP) ailesinin birçok üyesi hem kıkırdak hem de tendonda bulunmaktadır. ADAMTS-4 ve -5 kıkırdakta proteoglikanların işlenmesinde çok önemli roller üstlenmektedir. Bazı in vitro çalışmalarda tendon proteoglikanları için de aynı durumun geçerli olabileceği iddia edilmiştir 46. Kas iskelet sisteminde ADAMTS ile ilişkili olan bazı önemli enzimler vardır. Örneğin, PACE4 ün (memelilerde nöroendokrin dokuya spesifik subtilisin-benzeri endoproteaz) insan osteoartrit kıkırdağında ana prokonvertaz (PC) olduğu bilinmektedir. PC enzimi, ADAMTS propeptidini, R/KXnR/KY konsensüs motifinden keser. X herhangi bir amino asit ve n=0, 2, 4 ve ya 6 olarak kabul edilmektedir. Bazı PC lar hücre zarına bağlı (furin, PC5/6B ve PC7 gibi); bazıları hücre dışı ortama salgılanmış (PC4, PACE4 ve PC5/6A gibi) ve bazı türleri de yoğun çekirdek granüller halinde bulunurlar (PC1/3, PC2 ve PC5/6A gibi). Agrekanazların muhtemelen uzaysal üç boyutlu yapıları esas alınarak kontrol edildiği tahmin edilmektedir. Hücre hatları ile yapılan çalışmalarda ADAMTS-4 TGN de, ADAMTS-5 hücre dışı matrikste ve ADAMTS-9 hücre zarında furin tarafından aktif hale getirilmektedir. Dolayısıyla PC enzimleri de henüz bakir, çalışılmayı bekleyen aktif araştırma konularındandır 47. b) Glioma dokusunda brevikanın ADAMTS tarafından parçalanması: Brevikan, merkezi sinir sistemine spesifik olan bir lektikandır. Brevikanın gliogenez esnasında beyin gelişiminde ve deneysel olarak oluşturulmuş beyin hasarında glial hücre motilitesine etki ettiği gösterilmiştir. Non-glial orjinli tümörlerde ve normal insan beyninde brevikan ekspresyonu çok düşük bulunmuştur 48. Genel olarak proteazların, özelde de ADAMTS ve diğer ADAM enzimlerinin matriks dokusunu parçalayarak gliomaların büyümesi ve yayılmasında önemli fonksiyon gösterebilecekleri, bu bakımdan gliomanın tedavisinde bu enzimlerin muhtemel hedefler olabilecekleri iddia edilmiştir 49,50. c) Vasküler hastalıklar, anjiogenez, ovulasyon ve doku morfogenezinde versikanın ADAMTS tarafından işlenmesi: Versikan birçok dokuda temel lektikan olarak bilinmektedir. Bulunduğu yerlerde matriksi yüksek oranda hidrate edilmiş halde tutar. Bu proteinin aynı zamanda hücre adezyonu, proliferasyon, migrasyon ve ECM dizaynında önemli olduğu bilinmektedir 51. Dolayısıyla hem bazı damar hastalıklarında hem de normal fizyolojik süreçlerde damar oluşumu, ovulasyon ve doku morfogenezinde ADAMTS enzimlerinin önemli rolleri vardır 52-55. Her türlü hastalıkta mikroçevrenin tam olarak aydınlatılması, bu hastalıkların ilerlemesi ve tedavilerinin yönlendirilmesi açılarından oldukça önemli bir konu olma özelliğini korumaktadır. Mikroçevrede gerçekleşen olaylar ile burada özne konumunda olan enzim ve proteinlerin ilişkisi, proteinlerin yapıları, substrat özgüllükleri, aktif ve inaktif (zimojen) formları en çok ilgi çeken konulardandır. Sekrete edilme ve hücre dışında fonksiyon görme özellikleri ile ADAMTS proteazları hem fizyolojik hem de fizyopatolojik süreçlerde önemli roller oynamaktadır. Bu rollerin tam anlaşılması ve mekanizmalarının tespit edilmesi, ancak bu proteinlerin biyokimyasal davranışlarının detaylarıyla ortaya konulması ile mümkün olabilecektir. Biyokimyasal özellikleri tanımlandığı ve anlaşıldığı takdirde, geniş bir hastalık spektrumunda bu enzimlerin aktiviteleri regüle edilerek tedavi olanakları geliştirilebilecektir. Birçok araştırma makalesinden yüzeysel olarak verilen ADAMTS proteazlarının biyokimyasal yapısı ve sentezi ile ilgili literatür taranarak ortaya konan bu derlemenin konuya ilgi duyan araştırmacılara yön göstermesi, ADAMTS proteinlerinin daha farklı açılardan in vivo ve in vitro deney düzeneklerinde orijinal hipotezlerle yeni çalışmalar yapılmasına ilham vermesi ümit edilmektedir. Yazarın beyanı: Çıkar çatışması bulunmamaktadır. (Conflict of interest statement: None declared) 73 73

S. Akyol ve ark. Yeni Tıp Dergisi 2015;32:67-74 REFERANSLAR 1. Perutelli P. Disintegrins: potent inhibitors of platelet aggregation. Recenti Prog Med 1995;86:168-74. 2. Tortorella MD, Burn TC, Pratta MA, et al. Purification and cloning of aggrecanase-1: a member of the ADAMTS family of proteins. Science 1999; 284:1664-6. 3. Somerville RP, Longpre JM, Jungers KA, et al. Characterization of ADAMTS-9 and ADAMTS-20 as a distinct ADAMTS subfamily related to Caenorhabditis elegans GON-1. J Biol Chem 2003;278:9503-13. 4. Llamazares M, Cal S, Quesada V, Lopez-Otin C. Identification and characterization of ADAMTS-20 defines a novel subfamily of metalloproteinases disintegrins with multiple thrombospondin-1 repeats and a unique GON domain. J Biol Chem 2003;278:13382-9. 5. Somerville RP, Longpre JM, Apel ED, et al. ADAMTS7B, the full-length product of the ADAMTS7 gene, is a chondroitin sulfate proteoglycan containing a mucin domain. J Biol Chem 2004;279:35159-75. 6. Blelloch R, Kimble J. Control of organ shape by a secreted metalloprotease in the nematode Caenorhabditis elegans. Nature (London) 1999;399:586-90. 7. Zheng X, Chung D, Takayama TK, Majerus EM, Sadler JE, Fujikawa K. Structure of von Willebrand factor-cleaving protease (ADAMTS13), a metalloprotease involved in thrombotic thrombocytopenic purpura. J Biol Chem 2001;276:41059-63. 8. Geier G, Zwilling R. Cloning and characterization of a cdna coding for Astacus embryonic astacin, a member of the astacin family of metalloproteases from the crayfish Astacus astacus. Eur J Biochem 1998; 253:796-803. 9. Bork P, Beckmann G. The CUB domain. A widespread module in developmentally regulated proteins. J Mol Biol 1993;231:539-45. 10. Nardi JB, Martos R, Walden KK, Lampe DJ, Robertson HM. Expression of lacunin, a large multidomain extracellular matrix protein, accompanies morphogenesis of epithelial monolayers in Manduca sexta. Insect Biochem Mol Biol 1999;29:883-97. 11. Kuno K, Matsushima K. ADAMTS-1 protein anchors at the extracellular matrix through the thrombospondin type I motifs and its spacing region. J Biol Chem 1998;273:13912-7. 12. Kashiwagi M, Enghild JJ, Gendron C, et al. Altered proteolytic activities of ADAMTS-4 expressed by C-terminal processing. J Biol Chem 2004;279: 10109-19. 13. Hashimoto G, Shimoda M, Okada Y. ADAMTS4 (aggrecanase-1) interaction with the C-terminal domain of fibronectin inhibits proteolysis of aggrecan. J Biol Chem. 2004; 279:32483-91. 14. Cao J, Hymowitz M, Conner C, Bahou WF, Zucker S. The propeptide domain of membrane type 1-matrix metalloproteinase acts as an intramolecular chaperone when expressed in trans with the mature sequence in COS-1 cells. J Biol Chem 2000;275:29648-53. 15. Milla ME, Leesnitzer MA, Moss ML, et al. Specific sequence elements are required for the expression of functional tumor necrosis factor-alphaconverting enzyme (TACE). J Biol Chem 1999;274:30563-70. 16. Bergeron F, Leduc R, Day R. Subtilase-like pro-protein convertases: from molecular specificity to therapeutic applications. J Mol Endocrinol 2000;24:1-22. 17. Nagase H, Woessner Jr JF. Matrix metalloproteinases. J Biol Chem 1999;274:21491-4. 18. Van Wart HE, Birkedal-Hansen H. The cysteine switch: a principle of regulation of metalloproteinase activity with potential applicability to the entire matrix metalloproteinase gene family. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87:5578-82. 19. Majerus EM, Zheng X, Tuley EA, Sadler JE. Cleavage of the ADAMTS13 propeptide is not required for protease activity. J Biol Chem 2003;278: 46643-8. 20. V azquez F, Hastings G, Ortega MA, et al. METH-1, a human ortholog of ADAMTS-1, and METH-2 are members of a new family of proteins with angio-inhibitory activity. J Biol Chem 1999;274:23349-57. 21. Gao G, Westling J, Thompson VP, Howell TD, Gottschall PE, Sandy JD. Activation of the proteolytic activity of ADAMTS4 (aggrecanase-1) by C- terminal truncation. J Biol Chem 2002;277:11034-41. 22. Rodriguez-Manzaneque JC, Milchanowski AB, Dufour EK, Leduc R, Iruela-Arispe ML. Characterization of METH-1/ADAMTS1 processing reveals two distinct active forms. J Biol Chem. 2000; 275:33471-9. 23. Cal S, Arguelles JM, Fernandez PL, Lopez-Otin C. Identification, characterization, and intracellular processing of ADAM-TS12, a novel human disintegrin with a complex structural organization involving multiple thrombospondin-1 repeats. J Biol Chem. 2001;276:17932-40. 24. Gao G, Plaas A, Thompson VP, Jin S, Zuo F, Sandy JD. ADAMTS4 (aggrecanase-1) activation on the cell surface involves C-terminal cleavage by glycosylphosphatidyl inositol-anchored membrane type 4-matrix metalloproteinase and binding of the activated proteinase to chondroitin sulfate and heparan sulfate on syndecan-1. J Biol Chem 2004;279:10042-51. 25. Flannery CR, Zeng W, Corcoran C, et al. Autocatalytic cleavage of ADAMTS-4 (aggrecanase-1) reveals multiple glycosaminoglycan-binding sites. J Biol Chem 2002;277:42775-80. 26. Tortorella MD, Pratta M, Liu RQ, et al. Sites of aggrecan cleavage by recombinant human aggrecanase-1 (ADAMTS-4). J Biol Chem 2000;275: 18566-73. 27. Luque A, Carpizo DR, Iruela-Arispe ML. ADAMTS1/METH1 inhibits endothelial cell proliferation by direct binding and sequestration of VEGF 165. J Biol Chem 2003;278:23656-65. 28. Hashimoto T, Wen G, Lawton MT, et al. Abnormal expression of matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in brain arteriovenous malformations. Stroke 2003;34: 925-31. 29. Rodriguez-Manzaneque JC, Westling J, Thai SN, et al. ADAMTS1 cleaves aggrecan at multiple sites and is differentially inhibited by metalloproteinase inhibitors. Biochem Biophys Res Commun 2002;293:501-8. 30. Gendron C, Kashiwagi M, Hughes C, Caterson B, Nagase H. TIMP-3 inhibits aggrecanase-mediated glycosaminoglycan release from cartilage explants stimulated by catabolic factors. FEBS Lett 2003;555:431-6. 31. Tortorella MD, Arner EC, Hills R, et al. Alpha2-macroglobulin is a novel substrate for ADAMTS-4 and ADAMTS-5 and represents an endogenous inhibitor of these enzymes. J Biol Chem 2004;279:17554-61. 32. Kuno K, Terashima Y, Matsushima K. ADAMTS-1 is an active metalloproteinase associated with the extracellular matrix. J Biol Chem 1999;274:18821-26. 33. Kramerova IA, Kawaguchi N, Fessler LI, et al. Papilin in development; a pericellular protein with a homology to the ADAMTS metalloproteinases. Development 2000;127:5475-85. 34. Wang LW, Leonhard-Melief C, Haltiwanger RS, Apte SS. Posttranslational modification of thrombospondin type-1 repeats in ADAMTS-like 1/punctin-1 by C-mannosylation of tryptophan. J Biol Chem 2009;284: 30004-15. 35. Somerville RP, Jungers KA, Apte SS. Discovery and characterization of a novel, widely expressed metalloprotease, ADAMTS10, and its proteolytic activation. J Biol Chem 2004;279:51208 17. 36. Mayer G, Boileau G, Bendayan M. Sorting of furin in polarized epithelial and endothelial cells: expression beyond the Golgi apparatus. J Histochem Cytochem 2004;52:567 79. 37. Koo BH, Longpre JM, Somerville RP, Alexander JP, Leduc R, Apte SS. Cell-surface processing of pro-adamts9 by furin. J Biol Chem 2006;281: 12485 94. 38. Koo BH, Apte SS. Cell-surface processing of the metalloprotease pro- ADAMTS9 is influenced by the chaperone GRP94/gp96. J Biol Chem 2010;285:197-205. 39. Longpré JM, McCulloch DR, Koo BH, Alexander JP, Apte SS, Leduc R. Characterization of proadamts5 processing by proprotein convertases. Int J Biochem Cell Biol 2009;41:1116-26. 40. Somerville RP, Jungers KA, Apte SS. Discovery and characterization of a novel, widely expressed metalloprotease, ADAMTS10, and its proteolytic activation. J Biol Chem 2004;279:51208-17. 41. Wang LW, Dlugosz M, Somerville RP, Raed M, Haltiwanger RS, Apte SS. O-fucosylation of thrombospondin type 1 repeats in ADAMTS-like- 1/punctin-1 regulates secretion: implications for the ADAMTS superfamily. J Biol Chem 2007;282:17024-31. 42. Porter S, Clark IM, Kevorkian L, Edwards DR. The ADAMTS metalloproteinases. Biochem J 2005;386:15-27. 43. Soejima K, Mimura N, Hirashima M, et al. A novel human metalloprotease synthesized in the liver and secreted into the blood: possibly, the von Willebrand factor-cleaving protease? J Biochem (Tokyo) 2001;130:475-80. 44. Tsai HM, Sussman II, Nagel RL. Shear stress enhances the proteolysis of von Willebrand factor in normal plasma. Blood 1994;83:2171-9. 45. Levy GG, Nichols, WC, Lian EC, et al. Mutations in a member of the ADAMTS gene family cause thrombotic thrombocytopenic purpura. Nature (London) 2001;413:488-94. 46. Stanton H, Melrose J, Little CB, Fosang AJ. Proteoglycan degradation by the ADAMTS family of proteinases. Biochim Biophys Acta 2011;1812: 1616-29. 47. Fosang AJ, Beier F. Emerging Frontiers in cartilage and chondrocyte biology. Best Pract Res Clin Rheumatol 2001;25:751 66. 48. Nutt CL, Matthews RT, Hockfield S. Glial tumor invasion: a role for the upregulation and cleavage of BEHAB/brevican, Neuroscientist 2001;7:113-22. 49. Mentlein R, Hattermann K, Held-Feindt J. Lost in disruption: role of proteases in glioma invasion and progression. Biochim Biophys Acta 2012;1825:178-85. 50. Nakada M, Miyamori H, Kita D, et al. Human glioblastomas overexpress ADAMTS-5 that degrades brevican. Acta Neuropathol 2005;110:239-46. 51. Wight TN. Versican: a versatile extracellular matrix proteoglycan in cell biology. Curr Opin Cell Biol 2002;14:617-23. 52. Nandadasa S, Foulcer S, Apte SS. The multiple, complex roles of versican and its proteolytic turnover by ADAMTS proteases during embryogenesis. Matrix Biol 2014;35:34-41. 53. Fu Y, Nagy JA, Brown LF, et al. Proteolytic cleavage of versican and involvement of ADAMTS-1 in VEGF-A/VPF-induced pathological angiogenesis. J Histochem Cytochem 2011;59:463-73. 54. Ren P, Zhang L, Xu G, et al. ADAMTS-1 and ADAMTS-4 levels are elevated in thoracic aortic aneurysms and dissections. Ann Thorac Surg 2013;95:570-7. 55. Richards JS. Ovulation: new factors that prepare the oocyte for fertilization. Mol Cell Endocrinol 2005;234:75-9. 74 74