Войти
Костный сиалопротеин (BSP) является компонентом минерализованных тканей, такие как кость, дентин, цемент и кальцинированный хрящ. BSP является важным компонентом внеклеточного матрикса кости и, как предполагается, составляет примерно 8% всех неколлагеновых белков, обнаруженных в кости и цементе. BSP, белок SIBLING, был первоначально выделен из кортикальной кости крупного рогатого скота в виде гликопептида массой 23 кДа с высоким содержанием сиаловой кислоты.
Человеческий вариант BSP называется костный сиалопротеин 2, также известный как клеточно-связывающий сиалопротеин или интегрин-связывающий сиалопротеин, и кодируется геном IBSP .
Нативный BSP имеет кажущуюся молекулярную массу 60-80 кДа на основе SDS-PAGE, что является значительным отклонением от прогнозируемого веса (на основе последовательности кДНК ) примерно 33 кДа. КДНК BSP млекопитающих кодируют белки, содержащие в среднем 317 аминокислот, которые включают секреторный сигнальный пептид из 16 остатков. Среди кДНК млекопитающих, охарактеризованных в настоящее время, существует примерно 45% консервативности идентичности последовательностей и дополнительных 10-23% консервативных замен. Белок очень кислый (pKa ~ 3,9) и содержит большое количество остатков Glu, составляющих ~ 22% от общего количества аминокислот.
Прогнозирование вторичной структуры и анализ гидрофобности показывают, что первичная последовательность BSP имеет открытую гибкую структуру с потенциалом для образования областей α-спирали и некоторого β-листа. Однако большинство исследований показали, что BSP не имеет α-спиральной или β-листовой структуры с помощью 1D ЯМР и кругового дихроизма. Анализ нативного белка с помощью электронной микроскопии подтверждает, что белок имеет протяженную структуру длиной примерно 40 нм. Эта гибкая конформация предполагает, что белок имеет несколько структурных доменов, однако было высказано предположение, что может быть несколько пространственно сегментированных функциональных доменов, включая гидрофобный коллаген -связывающий домен (остатки 36-57 rattus norvegicus), гидроксиапатит -ядерная область смежных остатков глутаминовой кислоты (остатки 78-85, 155-164 rattus norvegicus) и классический интегрин -связывающий мотив (RGD) около С-конца (rattus norvegicus остатки 288-291).
Было продемонстрировано, что BSP подвергается значительной посттрансляционной модификации, при этом углеводы и другие модификации составляют приблизительно 50% молекулярной массы нативного белка. Эти модификации, которые включают N- и O-связанное гликозилирование, тирозин сульфатирование и фосфорилирование серина и треонина , делают белок очень гетерогенным.
3D-модель костного сиалопротеина 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, таким образом инициируя рост кристаллов гидроксиапатита.
Количество BSP в кости и дентин примерно одинаков, однако функция BSP в этих минерализованных тканях неизвестна. Одна из возможностей состоит в том, что BSP действует как зародыш для образования первых кристаллов апатита. Поскольку апатит формируется вдоль коллагеновых волокон во внеклеточном матриксе, BSP может помочь направить, перенаправить или подавить 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.
