Kemik sialoproteini - Bone sialoprotein
Kemik sialoproteini (BSP), kemik , dentin , sement ve kalsifiye kıkırdak gibi mineralize dokuların bir bileşenidir . BSP, kemik hücre dışı matrisinin önemli bir bileşenidir ve kemik ve sementte bulunan tüm kolajen olmayan proteinlerin yaklaşık %8'ini oluşturduğu öne sürülmüştür. Bir SIBLING proteini olan BSP, orijinal olarak sığır kortikal kemiğinden yüksek sialik asit içeriğine sahip 23 kDa'lık bir glikopeptid olarak izole edilmiştir .
BSP'nin insan varyantı, hücre bağlayıcı sialoprotein veya integrin bağlayıcı sialoprotein olarak da bilinen kemik sialoproteini 2 olarak adlandırılır ve IBSP geni tarafından kodlanır .
Yapı
Doğal BSP, SDS- PAGE'ye dayalı olarak 60-80 kDa'lık bir görünür moleküler ağırlığa sahiptir ; bu, yaklaşık 33 kDa'lık tahmin edilen ağırlıktan ( cDNA sekansına dayalı olarak ) önemli bir sapmadır . Memeli BSP cDNA'ları, 16 kalıntılı ön protein salgılayıcı sinyal peptidini içeren ortalama 317 amino asitlik proteinleri kodlar. Halihazırda karakterize edilen memeli cDNA'ları arasında, sekans özdeşliğinin yaklaşık %45 korunması ve ayrıca %10-23 oranında koruyucu ikame vardır. Protein oldukça asidiktir (pKa ~ 3.9) ve toplam amino asidin ~%22'sini oluşturan büyük miktarda Glu kalıntısı içerir.
İkincil yapı tahmini ve hidrofobiklik analizleri, BSP'nin birincil dizisinin, a-sarmal bölgeleri ve bir miktar β-tabaka oluşturma potansiyeline sahip açık, esnek bir yapıya sahip olduğunu göstermektedir . Bununla birlikte, çalışmaların çoğu, 1D NMR ve dairesel dikroizm ile BSP'nin α-sarmal veya β-yaprak yapısına sahip olmadığını göstermiştir. Doğal proteinin elektron mikroskobu ile analizi, proteinin yaklaşık 40 nm uzunluğunda uzatılmış bir yapıya sahip olduğunu doğrular. Bu esnek konformasyon, proteinin birkaç yapısal alana sahip olduğunu düşündürür, ancak bir hidrofobik kolajen bağlama alanı ( rattus norvegicus tortuları 36-57), bitişik glutamik bir hidroksiapatit çekirdekleme bölgesi dahil olmak üzere uzamsal olarak bölümlere ayrılmış birkaç fonksiyonel alan olabileceği öne sürülmüştür. asit kalıntıları ( rattus norvegicus kalıntıları 78-85, 155-164) ve klasik bir integrin C-terminali (yakın -bağlayıcı motifi (RGD) rattus norvegicus kalıntıları 288-291).
BSP'nin, karbonhidratlar ve doğal proteinin moleküler ağırlığının yaklaşık %50'sini oluşturan diğer modifikasyonlar ile kapsamlı bir şekilde translasyon sonrası modifiye edildiği gösterilmiştir. N- ve O-bağlı glikosilasyon , tirozin sülfatlama ve serin ve treonin fosforilasyonu içeren bu modifikasyonlar, proteini oldukça heterojen hale getirir.
Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi moleküler modelleme teknikleri kullanılarak insan kemiği sialoproteininin bir 3D modeli geliştirilmiştir. Model, proteinin kalsiyum ve fosfat iyonlarının hızlı kendi kendine birleşmesi için esnek bir şablon sağladığını ve böylece hidroksiapatit kristallerinin büyümesini çekirdeklendirdiğini öne sürüyor.
İşlev
Kemik ve dentindeki BSP miktarı kabaca eşittir, ancak bu mineralize dokularda BSP'nin işlevi bilinmemektedir. Bir olasılık, BSP'nin ilk apatit kristallerinin oluşumu için bir çekirdek görevi görmesidir . Apatit hücre dışı matris içindeki kolajen lifleri boyunca oluştuğundan, BSP kristal büyümesini yönlendirmeye, yönlendirmeye veya engellemeye yardımcı olabilir.
BSP'nin ek rolleri, anjiyogenez ve kompleman aracılı hücre lizizinden korunmadır. BSP geninin düzenlenmesi, kemik matris mineralizasyonu ve kemikte tümör büyümesi için önemlidir.
Referanslar
Dış bağlantılar
- UCSC Genom Tarayıcısında insan IBSP genom konumu ve IBSP gen ayrıntıları sayfası .
daha fazla okuma
- Karadağ A, Fisher LW (2006). "Kemik sialoproteini, MMP-2'yi alfa(v)beta3-integrin'e köprüleyerek matrisler yoluyla kemik iliği stromal hücrelerinin göçünü arttırır" . J. Kemik Madenci. Res . 21 (10): 1627–36. doi : 10.1359/jbmr.060710 . PMID 16995818 . S2CID 84886034 .
- Barnes GL, Javed A, Waller SM, et al. (2003). "Osteoblast ile ilgili transkripsiyon faktörleri Runx2 (Cbfa1/AML3) ve MSX2, insan metastatik meme kanseri hücrelerinde kemik sialoprotein ekspresyonuna aracılık eder". Kanser Araş . 63 (10): 2631–7. PMID 12750290 .
- Carlinfante G, Vassiliou D, Svensson O, et al. (2003). "Meme ve prostat karsinomunun kemik metastazında osteopontin ve kemik sialoproteininin farklı ifadesi". Klinik. Tecrübe. Metastaz . 20 (5): 437-44. doi : 10.1023/A:1025419708343 . PMID 14524533 . S2CID 341938 .
- Hwang Q, Cheifetz S, Genel CM, et al. (2009). "Kemik sialoproteini, pro-jelatinaz A (MMP-2) ile etkileşime girmez veya MMP-2 aktivasyonuna aracılık etmez" . BMC Kanser . 9 : 121. doi : 10.1186/1471-2407-9-121 . PMC 2679042 . PMID 19386107 .
- Styrkarsdottir U, Halldorsson BV, Gretarsdottir S, et al. (2009). "Kemik mineral yoğunluğu ile ilişkili yeni dizi varyantları". Nat. Genet . 41 (1): 15–7. doi : 10.1038/ng.284 . PMID 19079262 . S2CID 9876454 .
- Zhang L, Hou X, Lu S, et al. (2010). "Rezeke Çin küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hastalarında kemik metastazları için kemik sialoprotein ve osteopontinin tahmini önemi: büyük bir kohort retrospektif çalışma". Akciğer Kanseri . 67 (1): 114–9. doi : 10.1016/j.lungcan.2009.03.017 . PMID 19376608 .
- Roca H, Phimphilai M, Gopalakrishnan R, et al. (2005). "RUNX2 ve homeodomain protein bağlama bölgeleri arasındaki işbirliğine dayalı etkileşimler, kemik sialoprotein geninin osteoblasta özgü ekspresyonu için kritik öneme sahiptir" . J. Biol. Chem . 280 (35): 30845-55. doi : 10.1074/jbc.M503942200 . PMID 1600302 .
- Lamour V, Detry C, Sanchez C, et al. (2007). "Runx2- ve histon deasetilaz 3-aracılı baskı, yüksek kemik sialoprotein ekspresyonuna izin vermek için insan osteoblast hücrelerinin farklılaşmasında rahatlar" . J. Biol. Chem . 282 (50): 36240–9. doi : 10.1074/jbc.M705833200 . PMID 17956871 .
- Ogata Y (2008). "Kemik sialoproteini ve transkripsiyonel düzenleyici mekanizması". Periodontal Araştırma Dergisi . 43 (2): 127–35. doi : 10.1111/j.1600-0765.2007.01014.x . PMID 18302613 .
- Papotti M, Kalebic T, Volante M, et al. (2006). "Kemik sialoproteini, rezektabl küçük hücreli dışı akciğer kanserinde kemik metastazlarının öngörücüsüdür: retrospektif bir vaka kontrol çalışması". J. Clin. Onkol . 24 (30): 4818–24. doi : 10.1200/JCO.2006.06.1952 . PMID 17050866 .
- Frank O, Heim M, Jakob M, et al. (2002). "In vitro osteojenik farklılaşma sırasında insan kemik iliği stromal hücrelerinin gerçek zamanlı kantitatif RT-PCR analizi". J. Hücre. biyokimya . 85 (4): 737-46. doi : 10.1002/jcb.10174 . PMID 11968014 . S2CID 23595289 .
- Yerges LM, Klei L, Cauley JA, et al. (2009). "Yaşlı Erkeklerde Femur Boyun ve Lomber Omurgada Volumetrik BMD için 383 Aday Genin Yüksek Yoğunluklu Dernek Çalışması" . J. Kemik Madenci. Res . 24 (12): 2039–49. doi : 10.1359/jbmr.090524 . PMC 2791518 . PMID 19453261 .
- Gordon JA, Sodek J, Hunter GK, Goldberg HA (2009). "Kemik sialoproteini fokal yapışma ile ilgili sinyal yollarını uyarır: meme ve prostat kanseri hücrelerinin göçü ve hayatta kalmasındaki rol". J. Hücre. biyokimya . 107 (6): 1118–28. doi : 10.1002/jcb.22211 . PMID 19492334 . S2CID 36937586 .
- Araki S, Mezawa M, Sasaki Y, et al. (2009). "İnsan kemiği sialoprotein gen transkripsiyonunun paratiroid hormon regülasyonu, iki cAMP yanıt elemanı aracılığıyla aracılık edilir". J. Hücre. biyokimya . 106 (4): 618–25. doi : 10.1002/jcb.22039 . PMID 19127545 . S2CID 5586385 .
- Wuttke M, Müller S, Nitsche DP, Paulsson M, Hanisch FG, Maurer P (Eylül 2001). "İnsan rekombinant ve kemikten türetilen kemik sialoproteininin yapısal karakterizasyonu. Hücre bağlanması ve hidroksiapatit bağlanması için fonksiyonel çıkarımlar" . J. Biol. Chem . 276 (39): 36839-48. doi : 10.1074/jbc.M105689200 . PMID 11459848 .
- Hilbig H, Wiener T, Armbruster FP, et al. (2005). "İnsan mandibular kemiğinden türetilen hücrelerde kemik sialoprotein ekspresyonu üzerinde diş implantı yüzeylerinin etkileri". Med. bilim izle . 11 (4): BR111–5. PMID 15795688 .
- Koller DL, Ichikawa S, Lai D, et al. (2010). "Premenopozal Avrupa-Amerikalı Kadınlarda Kemik Mineral Yoğunluğunun Genom Çapında Dernek Çalışması ve Afrikalı-Amerikalı Kadınlarda Replikasyon" . J. Clin. endokrinol. Metab . 95 (4): 1802–9. doi : 10.1210/jc.2009-1903 . PMC 2853986 . PMID 20164292 .
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2002). "15.000'den fazla tam uzunlukta insan ve fare cDNA dizisinin oluşturulması ve ilk analizi" . Proc. Natl. Acad. bilim ABD . 99 (26): 16899–903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M . doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241 . PMID 12477932 .
- Fujisawa R (2002). "[Kemik matris proteinleri üzerine araştırmalarda son gelişmeler]". Nippon Rinsho'nun fotoğrafı . 60 Ek 3: 72–8. PMID 11979972 .
- Loibl S, Königs A, Kaufmann M, Costa SD, Bischoff J (Aralık 2006). "[Meme kanseri hastalarında kemik metastazları geliştirmek için prognostik belirteçler olarak PTHrP ve kemik sialoproteini]". Zentralbl Gynakol (Almanca). 128 (6): 330–5. doi : 10.1055/s-2006-942314 . PMID 17213971 .
- Uccello M, Malaguarnera G, Vacante M, et al. (2011). "Serum kemiği sialoprotein seviyeleri ve kemik metastazları" . J. Kanser Araş. orada . 7 (2): 115–9. doi : 10.4103/0973-1482.82912 . PMID 21768695 .