Костный сиалопротеин
| МПФН | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | IBSP , BNSP, BSP, BSP-II, SP-II, интегрин-связывающий сиалопротеин | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 147563 ; МГИ : 96389 ; Гомологен : 3644 ; GeneCards : МПФН ; ОМА : ИБФН - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Костный сиалопротеин (BSP) является компонентом минерализованных тканей, таких как кость , дентин , цемент и кальцинированный хрящ . BSP является важным компонентом костного внеклеточного матрикса и, как предполагается, составляет примерно 8% всех неколлагеновых белков, обнаруженных в кости и цементе. [ 5 ] BSP, белок SIBLING , первоначально был выделен из кортикальной кости крупного рогатого скота в виде гликопептида массой 23 кДа с высоким содержанием сиаловой кислоты . [ 6 ] [ 7 ]
Человеческий вариант BSP называется костным сиалопротеином 2, также известным как клеточно-связывающий сиалопротеин или интегрин-связывающий сиалопротеин , и кодируется IBSP геном . [ 8 ]
Структура
[ редактировать ]Нативный BSP имеет кажущуюся молекулярную массу 60-80 кДа по данным SDS-PAGE , что является значительным отклонением от предсказанной массы (на основе последовательности кДНК ) примерно 33 кДа. [ 9 ] кДНК BSP млекопитающих кодируют белки, состоящие в среднем из 317 аминокислот, включая пребелковый секреторный сигнальный пептид из 16 остатков. Среди охарактеризованных в настоящее время кДНК млекопитающих наблюдается примерно 45% консервации идентичности последовательностей и еще 10-23% консервативных замен. Белок высококислотный (pKa ~ 3,9). [ 10 ] и содержит большое количество остатков Glu, составляющих ~22% от общего количества аминокислот.
Прогнозирование вторичной структуры и анализ гидрофобности позволяют предположить, что первичная последовательность BSP имеет открытую, гибкую структуру с потенциалом формирования областей α-спирали и некоторого количества β-листа . [ 11 ] Однако большинство исследований показали, что BSP не имеет α-спиральной или β-листовой структуры по данным 1D ЯМР. [ 10 ] [ 12 ] и круговой дихроизм. [ 13 ] Анализ нативного белка методом электронной микроскопии подтверждает, что белок имеет протяженную структуру длиной примерно 40 нм. [ 14 ] Эта гибкая конформация предполагает, что белок имеет мало структурных доменов, однако было высказано предположение, что может существовать несколько пространственно сегментированных функциональных доменов, включая гидрофобный коллаген -связывающий домен ( rattus norvegicus 36–57), остатки [ 15 ] гидроксиапатит ) -зародышевая область смежных остатков глутаминовой кислоты ( остатки rattus norvegicus 78–85, 155–164 [ 13 ] и классический интегрин- связывающий мотив (RGD) вблизи С-конца ( остатки rattus norvegicus 288–291).
Было продемонстрировано, что BSP подвергается значительной посттрансляционной модификации: углеводы и другие модификации составляют примерно 50% молекулярной массы нативного белка. [ 16 ] [ 17 ] Эти модификации, включающие N- и O-связанное гликозилирование , сульфатирование серина и треонина тирозина и фосфорилирование , делают белок весьма гетерогенным.
3D-модель сиалопротеина кости человека была разработана с использованием методов молекулярного моделирования, как показано на рисунке выше. Модель предполагает, что белок обеспечивает гибкую матрицу для быстрой самосборки ионов кальция и фосфата, тем самым запуская рост кристаллов гидроксиапатита. [ 18 ]
Функция
[ редактировать ]Количество BSP в кости и дентине примерно одинаково. [ 19 ] однако функция BSP в этих минерализованных тканях неизвестна. Одна из возможностей состоит в том, что BSP действует как зародыш для образования первых кристаллов апатита . [ 20 ] Поскольку апатит формируется вдоль коллагеновых волокон во внеклеточном матриксе, BSP может помочь направить, перенаправить или ингибировать рост кристаллов.
Дополнительными функциями BSP являются ангиогенез и защита от лизиса клеток, опосредованного комплементом. Регуляция гена BSP важна для минерализации костного матрикса и роста опухоли в кости. [ 21 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000029559 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029306 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Фишер Л.В., Макбрайд О.В., Терминин Дж.Д., Янг М.Ф. (февраль 1990 г.). «Костный сиалопротеин человека. Установлена последовательность белка и хромосомная локализация» . Ж. Биол. Хим . 265 (4): 2347–51. дои : 10.1016/S0021-9258(19)39982-X . ПМИД 2404984 .
- ^ Уильямс, Пенсильвания, Пикок, Арканзас (ноябрь 1965 г.). «Физические свойства гликопротеина из кортикальной кости крупного рогатого скота (костный сиалопротеин)». Биохим. Биофиз. Акта . 101 (3): 327–35. дои : 10.1016/0926-6534(65)90011-4 . ПМИД 5862222 .
- ^ Сельдь Г.М. (февраль 1964 г.). «Сравнение бычьего костного сиалопротеина и сывороточного оросомукоида» . Природа . 201 (4920): 709. Бибкод : 1964Natur.201..709H . дои : 10.1038/201709a0 . ПМИД 14139700 . S2CID 4210187 .
- ^ Керр Дж.М., Фишер Л.В., Терминин Дж.Д., Ван М.Г., Макбрайд О.В., Янг М.Ф. (август 1993 г.). «Ген костного сиалопротеина человека (IBSP): геномная локализация и характеристика» . Геномика . 17 (2): 408–15. дои : 10.1006/geno.1993.1340 . ПМИД 8406493 .
- ^ Фишер Л.В., Уитсон С.В., Авиоли Л.В., Термине Дж.Д. (октябрь 1983 г.). «Матричный сиалопротеин развивающейся кости» . Ж. Биол. Хим . 258 (20): 12723–7. дои : 10.1016/S0021-9258(17)44236-0 . ПМИД 6355090 .
- ^ Перейти обратно: а б Стаббс Дж.Т., Минц К.П., Инес Э.Д., Торчиа Д.А., Фишер Л.В. (август 1997 г.). «Характеристика нативного и рекомбинантного костного сиалопротеина: определение минералосвязывающих доменов и доменов клеточной адгезии и структурный анализ домена RGD» . Дж. Боун Майнер. Рез . 12 (8): 1210–22. дои : 10.1359/jbmr.1997.12.8.1210 . ПМИД 9258751 . S2CID 26407786 .
- ^ Шапиро Х.С., Чен Дж., Врана Дж.Л., Чжан К., Блюм М., Содек Дж. (ноябрь 1993 г.). «Характеристика сиалопротеина свиной кости: первичная структура и клеточная экспрессия». Матрица . 13 (6): 431–40. дои : 10.1016/s0934-8832(11)80109-5 . ПМИД 8309422 .
- ^ Фишер Л.В., Торчиа Д.А., Фор Б., Янг М.Ф., Федарко Н.С. (январь 2001 г.). «Гибкие структуры белков SIBLING, костного сиалопротеина и остеопонтина» . Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 280 (2): 460–5. дои : 10.1006/bbrc.2000.4146 . ПМИД 11162539 .
- ^ Перейти обратно: а б Тай С.Э., Рэттрей К.Р., Уорнер К.Дж., Гордон Дж.А., Содек Дж., Хантер Г.К., Голдберг Х.А. (март 2003 г.). «Определение зародышеобразующих гидроксиапатит доменов костного сиалопротеина» . Ж. Биол. Хим . 278 (10): 7949–55. дои : 10.1074/jbc.M211915200 . ПМИД 12493752 .
- ^ Олдберг А., Франзен А., Хайнегорд Д. (декабрь 1988 г.). «Первичная структура клеточно-связывающего костного сиалопротеина» . Ж. Биол. Хим . 263 (36): 19430–2. дои : 10.1016/S0021-9258(19)77651-0 . ПМИД 3198635 .
- ^ Тай CE, Хантер Г.К., Голдберг Х.А. (апрель 2005 г.). «Идентификация коллагенсвязывающего домена I типа костного сиалопротеина и характеристика механизма взаимодействия» . Ж. Биол. Хим . 280 (14): 13487–92. дои : 10.1074/jbc.M408923200 . ПМИД 15703183 .
- ^ Кинн Р.В., Фишер Л.В. (июль 1987 г.). «Кератансульфат-протеогликан в компактной кости кролика представляет собой костный сиалопротеин II» . Ж. Биол. Хим . 262 (21): 10206–11. дои : 10.1016/S0021-9258(18)61099-3 . ПМИД 2956253 .
- ^ Гансс Б., Ким Р.Х., Содек Дж. (1999). «Костный сиалопротеин» . Крит. Преподобный Оральный Биол. Мед . 10 (1): 79–98. дои : 10.1177/10454411990100010401 . ПМИД 10759428 .
- ^ Винсент К., Даррант MC (2013). «Структурная и функциональная модель костного сиалопротеина человека» (PDF) . Дж. Мол. График. Модель . 39 : 108–117. дои : 10.1016/j.jmgm.2012.10.007 . ПМИД 23261880 .
- ^ Цинь С., Брунн Дж.С., Джонс Дж., Джордж А., Рамачандран А., Горски Дж.П., Батлер В.Т. (апрель 2001 г.). «Сравнительное исследование белков, богатых сиаловой кислотой, в костях и дентине крысы». Евро. J. Oral Sci . 109 (2): 133–41. дои : 10.1034/j.1600-0722.2001.00001.x . ПМИД 11347657 .
- ^ Хантер Г.К., Голдберг Х.А. (август 1994 г.). «Модуляция образования кристаллов костными фосфопротеинами: роль последовательностей, богатых глутаминовой кислотой, в зарождении гидроксиапатита костным сиалопротеином» . Биохим. Дж . 302 (Часть 1) (Часть 1): 175–9. дои : 10.1042/bj3020175 . ПМК 1137206 . ПМИД 7915111 .
- ^ Огата Ю. (апрель 2008 г.). «Костный сиалопротеин и механизм его регуляции транскрипции». Журнал периодонтальных исследований . 43 (2): 127–35. дои : 10.1111/j.1600-0765.2007.01014.x . ПМИД 18302613 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- человека IBSP Расположение генома IBSP и страница сведений о гене в браузере генома UCSC .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Карадаг А., Фишер Л.В. (2006). «Костный сиалопротеин усиливает миграцию стромальных клеток костного мозга через матрикс путем соединения ММП-2 с альфа(v)бета3-интегрином» . Дж. Боун Майнер. Рез . 21 (10): 1627–36. дои : 10.1359/jbmr.060710 . ПМИД 16995818 . S2CID 84886034 .
- Барнс Г.Л., Джавед А., Уоллер С.М. и др. (2003). «Связанные с остеобластами транскрипционные факторы Runx2 (Cbfa1/AML3) и MSX2 опосредуют экспрессию костного сиалопротеина в клетках метастатического рака молочной железы человека». Рак Рез . 63 (10): 2631–7. ПМИД 12750290 .
- Карлинфанте Г., Василиу Д., Свенссон О. и др. (2003). «Дифференциальная экспрессия остеопонтина и костного сиалопротеина при костных метастазах рака молочной железы и простаты». Клин. Эксп. Метастазирование . 20 (5): 437–44. дои : 10.1023/А:1025419708343 . ПМИД 14524533 . S2CID 341938 .
- Хван К., Чейфец С., Общий CM и др. (2009). «Костный сиалопротеин не взаимодействует с прожелатиназой А (MMP-2) и не опосредует активацию MMP-2» . БМК Рак . 9 :121. дои : 10.1186/1471-2407-9-121 . ПМК 2679042 . ПМИД 19386107 .
- Стиркарсдоттир У., Халлдорссон Б.В., Гретарсдоттир С. и др. (2009). «Новые варианты последовательности, связанные с минеральной плотностью кости». Нат. Жене . 41 (1): 15–7. дои : 10.1038/ng.284 . ПМИД 19079262 . S2CID 9876454 .
- Чжан Л., Хоу X, Лу С. и др. (2010). «Прогностическое значение костного сиалопротеина и остеопонтина для костных метастазов у пациентов с удаленным немелкоклеточным раком легких в Китае: крупное когортное ретроспективное исследование». Рак легких . 67 (1): 114–9. дои : 10.1016/j.lungcan.2009.03.017 . ПМИД 19376608 .
- Рока Х., Фимфилаи М., Гопалакришнан Р. и др. (2005). «Кооперативные взаимодействия между RUNX2 и сайтами связывания гомеодомена с белком имеют решающее значение для специфической для остеобластов экспрессии гена костного сиалопротеина» . Ж. Биол. Хим . 280 (35): 30845–55. дои : 10.1074/jbc.M503942200 . ПМИД 16000302 .
- Ламур В., Детри С., Санчес С. и др. (2007). «Репрессия, опосредованная Runx2 и гистондеацетилазой 3, снимается при дифференцировке клеток остеобластов человека, что обеспечивает высокую экспрессию костных сиалопротеинов» . Ж. Биол. Хим . 282 (50): 36240–9. дои : 10.1074/jbc.M705833200 . ПМИД 17956871 .
- Огата Ю. (2008). «Костный сиалопротеин и механизм его регуляции транскрипции». Журнал периодонтальных исследований . 43 (2): 127–35. дои : 10.1111/j.1600-0765.2007.01014.x . ПМИД 18302613 .
- Папотти М., Калебич Т., Воланте М. и др. (2006). «Костный сиалопротеин является предиктором костных метастазов при резектабельном немелкоклеточном раке легких: ретроспективное исследование случай-контроль». Дж. Клин. Онкол . 24 (30): 4818–24. дои : 10.1200/JCO.2006.06.1952 . ПМИД 17050866 .
- Франк О., Хайм М., Якоб М. и др. (2002). «Количественный RT-PCR анализ в реальном времени стромальных клеток костного мозга человека во время остеогенной дифференцировки in vitro» . Дж. Селл. Биохим . 85 (4): 737–46. дои : 10.1002/jcb.10174 . ПМИД 11968014 . S2CID 23595289 .
- Йергес Л.М., Клей Л., Коли Дж.А. и др. (2009). «Исследование ассоциаций высокой плотности 383 генов-кандидатов для определения объемной МПК в шейке бедренной кости и поясничном отделе позвоночника среди пожилых мужчин» . Дж. Боун Майнер. Рез . 24 (12): 2039–49. дои : 10.1359/jbmr.090524 . ПМК 2791518 . ПМИД 19453261 .
- Гордон Дж.А., Содек Дж., Хантер Г.К., Голдберг Х.А. (2009). «Костный сиалопротеин стимулирует сигнальные пути, связанные с фокальной адгезией: роль в миграции и выживании клеток рака молочной железы и простаты». Дж. Селл. Биохим . 107 (6): 1118–28. дои : 10.1002/jcb.22211 . ПМИД 19492334 . S2CID 36937586 .
- Араки С., Мезава М., Сасаки Ю. и др. (2009). «Регуляция паратироидным гормоном транскрипции гена костного сиалопротеина человека опосредована двумя элементами ответа цАМФ». Дж. Селл. Биохим . 106 (4): 618–25. дои : 10.1002/jcb.22039 . ПМИД 19127545 . S2CID 5586385 .
- Вуттке М., Мюллер С., Ниче Д.П., Паулссон М., Ханиш Ф.Г., Маурер П. (сентябрь 2001 г.). «Структурная характеристика человеческого рекомбинантного костного сиалопротеина костного происхождения. Функциональное значение для прикрепления клеток и связывания гидроксиапатита» . Ж. Биол. Хим . 276 (39): 36839–48. дои : 10.1074/jbc.M105689200 . ПМИД 11459848 .
- Хилбиг Х., Винер Т., Армбрустер Ф.П. и др. (2005). «Влияние поверхностей зубных имплантатов на экспрессию костного сиалопротеина в клетках, полученных из кости нижней челюсти человека». Мед. наук. Монит . 11 (4): БР111–5. ПМИД 15795688 .
- Коллер Д.Л., Итикава С., Лай Д. и др. (2010). «Полногеномное ассоциативное исследование минеральной плотности костей у европейско-американских женщин в пременопаузе и репликации у афроамериканских женщин» . Дж. Клин. Эндокринол. Метаб . 95 (4): 1802–9. дои : 10.1210/jc.2009-1903 . ПМЦ 2853986 . ПМИД 20164292 .
- Штраусберг Р.Л., Фейнгольд Е.А., Граус Л.Х. и др. (2002). «Получение и первоначальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей кДНК человека и мыши» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 99 (26): 16899–903. Бибкод : 2002PNAS...9916899M . дои : 10.1073/pnas.242603899 . ПМК 139241 . ПМИД 12477932 .
- Фудзисава Р. (2002). «[Последние достижения в исследованиях белков костного матрикса]». Ниппон Ринсё . 60 (Приложение 3): 72–8. ПМИД 11979972 .
- Лойбл С., Кенигс А., Кауфманн М., Коста С.Д., Бишофф Дж. (декабрь 2006 г.). «[ПТГрП и костный сиалопротеин как прогностические маркеры развития костных метастазов у больных раком молочной железы]». Zentralbl Gynakol (на немецком языке). 128 (6): 330–5. дои : 10.1055/s-2006-942314 . ПМИД 17213971 . S2CID 71661648 .
- Уччелло М., Малагуарнера Г., Ваканте М. и др. (2011). «Уровни костных сиалопротеинов в сыворотке крови и костные метастазы» . Дж. Рак Рез. Там . 7 (2): 115–9. дои : 10.4103/0973-1482.82912 . ПМИД 21768695 .