Loading article…
| BMP7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | BMP7、OP-1、骨形成タンパク質7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 112267; MGI : 103302;ホモロジーン: 20410;ジーンカード：BMP7; OMA :BMP7 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
骨形成タンパク質7またはBMP7 （骨形成タンパク質-1またはOP-1とも呼ばれる）は、ヒトではBMP7遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5]
関数
この遺伝子によってコードされるタンパク質は、TGF-βスーパーファミリーのメンバーです。骨形成タンパク質ファミリーの他のメンバーと同様に、間葉系細胞から骨や軟骨への変換において重要な役割を果たします。これは、シュペーマン・マンゴールドオーガナイザーで発現するノギンおよび類似のタンパク質であるコーディンによって阻害されます。BMP7は骨の恒常性に関与している可能性があります。これは、脳、腎臓、膀胱で発現します。[6]
BMP7はSMAD1とSMAD5のリン酸化を誘導し、その結果、多数の骨形成遺伝子の転写が誘導されます。[7] BMP7処理は、多くの細胞型において骨芽細胞 分化の遺伝子マーカーのすべてを誘導するのに十分であることが実証されています。[6]
脊椎動物の発達における役割
哺乳類の腎臓の発達における BMP7 の役割は、後腎芽細胞の MET を誘導することです。[8]この MET プロセスから出現する上皮組織は、最終的にネフロンの尿細管と糸球体を形成します。[8] BMP-7 は、上皮間葉転換 (EMT) を阻害することで、成人の腎臓の恒常性にも重要です。ネフロンが炎症性または虚血性のストレス下に置かれると、BMP-7 の発現が減衰し、EMT につながり、腎臓の線維化を引き起こす可能性があります。[9]このタイプの線維化は、多くの場合、腎不全につながり、末期腎疾患の前兆となります。[10]
BMP7 はゼブラフィッシュの腹側背側組織の決定に極めて重要であることが発見されました。BMP7 は腹側の表現型の発現を引き起こし、その完全な阻害は背側の表現型を作り出します。さらに、BMP7 は最終的に胚発生中に部分的に「オフ」になり、生物の背側部分を形成します。[11]
ゼブラフィッシュを使った多くの初期発生実験で、科学者は caBMPR (恒常活性型) と tBMP (切断型受容体) を使用して、胚発生における BMP7 の効果を調べました。科学者たちは、恒常活性型は BMP をあらゆる場所で発現させるため腹側型の表現型を、切断型は背側型の表現型を作り出すことを発見しました。
治療への応用
ヒト組み換え BMP7 は外科用途があり、当初は OP1 というブランド名で販売されていました (Stryker から買収した Olympus Biotech によって販売が中止されました)。神経外傷を防ぐため、椎体の癒合を補助するために使用できます。[12]また、骨移植が失敗した場合によく見られる脛骨癒合不全の治療にも使用されます。 [13] rhBMP-2 は rhBMP-7 や他の BMP よりも骨の成長を促進するため、臨床でより広く使用されています。[14]
BMP7 は慢性腎臓病の治療にも効果がある可能性がある。[15] [16]腎臓病は、筋線維芽細胞の蓄積と単球浸潤の両方による尿細管構造の乱れを特徴とする。[17]内因性 BMP-7 は線維化を誘発する TGF-β シグナル伝達カスケードの阻害剤であるため、外因性組み換え BMP-7 (rhBMP-7) の使用は慢性腎臓病の実行可能な治療となる可能性がある。[8]また、BMP-7 は炎症組織への単球浸潤を減らすことで線維化と EMT を逆転させると考えられている。[15]分子レベルでは、BMP-7 は単球によって産生されるいくつかの炎症性サイトカインの発現をノックダウンすることで炎症を抑制します。[15]この炎症ストレスを軽減すると、線維化の可能性も減ります。[9]
線維化のメカニズムや筋線維芽細胞の起源にかかわらず、外因性BMP-7はEMTプロセスを逆転させ、METを誘発することが示されています。[8]最終的に、マウスでは健康な上皮細胞集団と腎臓の正常な機能が回復します。[8]これは人間にも当てはまります。臓器線維化に起因する多くの疾患はEMTプロセスを介して発生するためです。[9]上皮間葉転換は癌の転移でも問題となるため、組み換えDNAによるEMTの減少は将来の癌治療の選択肢に大きな影響を与える可能性があります。[9]
BMP7の投与は、 FSH治療に対する反応が悪いために起こるヒトの不妊症に対する治療法として提案されている。[18]
褐色脂肪の促進
BMP7を注射されたマウスでは、正常な白色脂肪細胞のレベルを一定に保ちながら、「良い」褐色脂肪細胞の生産が増加したことが判明しました。その結果、人間の肥満に対するBMP7療法が開発される可能性があります。[19] [20]
BMP7は褐色脂肪形成を刺激するだけでなく、[20] [21]ブリットまたはベージュ色の脂肪細胞の「褐色化」も刺激し、それらを白色のような表現型から褐色のような表現型に変えます（UCP1の誘導と非ふるえ熱産生が可能になり、エネルギーを熱として分散させることができます）。[22]
その他の可能性のある影響
いくつかの研究では、BMP7が食物摂取を調節したり、影響を与えたりする可能性があることが示唆されている。[23] [21]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000101144 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000008999 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Hahn GV、Cohen RB、Wozney JM、 Levitz CL、 Shore EM、Zasloff MA、Kaplan FS (1992 年 11 月)。「骨形成タンパク質サブファミリー: BMP5、BMP6、および BMP7 のヒト遺伝子の染色体局在」。Genomics。14 (3): 759– 62。doi: 10.1016 / S0888-7543 ( 05 ) 80181-8。PMID 1427904。
- ^ ab Chen D, Zhao M, Mundy GR (2004年12月). 「骨形成タンパク質」.成長因子. 22 (4): 233– 41. doi :10.1080/08977190412331279890. PMID 15621726. S2CID 22932278.
- ^ Itoh F, Asao H, Sugamura K, Heldin CH, ten Dijke P, Itoh S (2001年8月). 「抑制性Smadの負の調節による骨形成タンパク質シグナル伝達の促進」. The EMBO Journal . 20 (15): 4132– 42. doi :10.1093/emboj/20.15.4132. PMC 149146. PMID 11483516 .
- ^ abcde Zeisberg M、Bottiglio C、Kumar N、Maeshima Y、Strutz F、Müller GA、Kalluri R (2003 年 12 月)。「骨形成タンパク質 7 は、2 つの遺伝的マウス モデルに関連する慢性腎線維症の進行を阻害する」。American Journal of Physiology 。腎生理学。285 ( 6): F1060–7。doi :10.1152/ajprenal.00191.2002。PMID 12915382 。
- ^ abcd Kalluri R, Weinberg RA (2009年6月). 「上皮間葉転換の基礎」. The Journal of Clinical Investigation . 119 (6): 1420–8 . doi : 10.1172/JCI39104. PMC 2689101. PMID 19487818.
- ^ Wang SN、 Lapage J、Hirschberg R (2001年11月)。「糖尿病性腎症における管状骨形成タンパク質7の喪失」。米国腎臓学会誌。12 (11): 2392–9。doi : 10.1681/ASN.V12112392。PMID 11675415 。
- ^ Myers DC、Sepich DS、Solnica - Krezel L (2002 年 3 月)。「Bmp 活性勾配がゼブラフィッシュの胚形成中の収束伸展を制御する」。 発達生物学。243 (1): 81– 98。doi : 10.1006/ dbio.2001.0523。PMID 11846479。
- ^ Vaccaro AR、Whang PG、Patel T、Phillips FM、Anderson DG、Albert TJ、Hilibrand AS、Brower RS、Kurd MF、Appannagari A、Patel M、Fischgrund JS (2008)。「後外側腰椎関節固定術における腸骨稜自家移植の代替としての OP-1 (rhBMP-7) の安全性と有効性: パイロット スタディの最低 4 年間の追跡調査」。The Spine Journal。8 ( 3 ) : 457– 65。doi : 10.1016 /j.spinee.2007.03.012。PMID 17588821。S2CID 3092348。
- ^ Zimmermann G、Müller U、Löffler C、Wentzensen A、Moghaddam A (2007 年 11 月)。「脛骨偽関節の治療結果: 脛骨骨折に対する骨形成タンパク質 7 (BMP-7) と自家骨移植の比較」。Der Unfallchirurg (ドイツ語) 。110 (11): 931– 8。doi : 10.1007 /s00113-007-1347-y。PMID 17989951 。
- ^ Even J、Eskander M、 Kang J (2012年9月)。「脊椎手術における骨形成タンパク質：現在および将来の用途」。 米国整形外科アカデミー誌。20 (9): 547– 52。doi : 10.5435/JAAOS-20-09-547。PMID 22941797。
- ^ abc Gould SE、Day M、Jones SS、Dorai H (2002年1月)。「BMP-7は近位尿細管細胞におけるケモカイン、サイトカイン、血行動態遺伝子発現を制御する」。Kidney International。61 ( 1): 51– 60。doi : 10.1046/ j.1523-1755.2002.00103.x。PMID 11786084。
- ^ González EA、Lund RJ、Martin KJ、McCartney JE、Tondravi MM、Sampath TK、Hruska KA (2002 年 4 月)。「外因性 BMP-7 による高代謝回転腎性骨異栄養症のマウスモデルの治療」。Kidney International . 61 (4): 1322– 31. doi : 10.1046/j.1523-1755.2002.00258.x . PMID 11918739。
- ^ Morrissey J、Hruska K、Guo G、Wang S、Chen Q、Klahr S (2002 年 1 月)。「骨形成タンパク質 7 は腎線維症を改善し、腎機能の回復を加速する」。 米国腎臓学会誌。13 (Suppl 1 ) : S14–21。doi : 10.1681/ASN.V13suppl_1s14。PMID 11792757。
- ^ Shi J, Yoshino O, Osuga Y, Nishii O, Yano T, Taketani Y (2010年3月). 「骨形成タンパク質7（BMP-7）はヒト顆粒膜細胞における卵胞刺激ホルモン（FSH）受容体の発現を増加させる」.不妊症と不妊症. 93（4）：1273–9 . doi：10.1016/j.fertnstert.2008.11.014 . PMID 19108831.
- ^ Jha A (2008-08-21). 「肥満：科学者が脂肪燃焼を促進するタンパク質を特定」. Science . guardian.co.uk . 2008-09-03閲覧。
- ^ ab Tseng YH, Kokkotou E, Schulz TJ, Huang TL, Winnay JN, Taniguchi CM, et al. (2008年8月). 「褐色脂肪形成とエネルギー消費における骨形成タンパク質7の新たな役割」. Nature . 454 (7207): 1000–4 . Bibcode :2008Natur.454.1000T. doi : 10.1038/nature07221. PMC 2745972. PMID 18719589.
- ^ ab Townsend KL、Suzuki R、Huang TL、Jing E、Schulz TJ、Lee K、Taniguchi CM、Espinoza DO、McDougall LE、Zhang H、He TC、Kokkotou E、Tseng YH (2012 年 5 月)。「骨形成タンパク質 7 (BMP7) は中枢 mTOR 経路を介して肥満を逆転させ、食欲を調節する」。FASEB ジャーナル。26 ( 5 ) : 2187– 96。doi : 10.1096 / fj.11-199067。PMC 3336788。PMID 22331196。
- ^ Okla M、Ha JH、Temel RE、Chung S (2015年2月)。「BMP7はヒト脂肪形成幹細胞を代謝活性ベージュ脂肪細胞に誘導する」。脂質。50 ( 2 ) : 111– 20。doi : 10.1007 / s11745-014-3981-9。PMC 4306630。PMID 25534037 。
- ^ ブーン MR、ファン デン ベルグ SA、ワン Y、ファン デン ボッシェ J、カルカンポウナ S、バウエンス M、デ サンテュベール M、ファン デル ホルスト G、ヴキチェヴィッチ S、デ ウィンザー MP、ハベケス LM、ジュケマ JW、タムスマ JT、ファン・デル・プルイム G、ファン・ダイク KW、レンセン PC (2013-09-16)。 「BMP7 は褐色脂肪組織を活性化し、体温が中性以下の場合にのみ食事誘発性肥満を軽減します。」プロスワン。8 (9): e74083。Bibcode :2013PLoSO...874083B。土井：10.1371/journal.pone.0074083。PMC 3774620。PMID 24066098。
さらに読む
- Xiao HQ、Shi W、Zhang Y、Liang YZ (2009 年 4 月)。「[骨形成タンパク質 7 が糖尿病ラットの腎臓におけるネフリンの発現と分布に及ぼす影響]」。Nan Fang Yi Ke da Xue Xue Bao = Journal of Southern Medical University。29 ( 4): 671– 5。PMID 19403392 。
- Murray LA、Hackett TL、Warner SM、Shaheen F、Argentieri RL、Dudas P、Farrell FX、Knight DA (2008)。Eickelberg O (編)。「BMP-7 はブレオマイシン誘発性肺線維症または皮膚線維症を予防しない」。PLOS ONE。3 ( 12 ) : e4039。Bibcode : 2008PLoSO ... 3.4039M。doi : 10.1371/journal.pone.0004039。PMC 2603595。PMID 19112509。
- Freedman BI、Bowden DW、Ziegler JT、Langefeld CD、Lehtinen AB、Rudock ME、Lenchik L、Hruska KA、Register TC、Carr JJ (2009 年 10 月)。「骨形成タンパク質 7 (BMP7) 遺伝子多型は血管石灰化と BMD の逆相関と関連している: 糖尿病心臓研究」。Journal of Bone and Mineral Research。24 ( 10): 1719– 27。doi :10.1359/jbmr.090501。PMC 2743282。PMID 19453255。
- Garriock HA、Kraft JB、Shyn SI、Peters EJ、Yokoyama JS、Jenkins GD、Reinalda MS、Slager SL、McGrath PJ、Hamilton SP (2010 年 1 月)。「大うつ病性障害におけるシタロプラム反応のゲノムワイド関連研究」。生物精神 医学。67 ( 2 ): 133– 8。doi :10.1016/j.biopsych.2009.08.029。PMC 2794921。PMID 19846067。
- Reddi AH (2000 年 7 月)。「 骨形成タンパク質と骨格の発達: 腎臓と骨のつながり」。小児腎臓学。14 ( 7): 598– 601。doi :10.1007/s004670000364。PMID 10912525。S2CID 20757453 。
- Gautschi OP、Cadosch D、 Zellweger R、Joesbury KA、Filgueira L (2009)。「rhBMP-2、-4、-7によるヒト骨芽細胞のアポトーシス誘導と増殖抑制」。筋骨格と神経の相互作用ジャーナル。9 (1): 53– 60。PMID 19240369 。
- アラルモ EL、ペルシネン J、ケトライネン JM、サビナイネン K、カルフ R、カリオニエミ A (2009 年 3 月)。 「BMP7 は乳がん細胞の増殖、遊走、浸潤に影響を与えます。」がんの手紙。275 (1): 35–43 .土井:10.1016/j.canlet.2008.09.028。PMID 18980801。
- Elshaier AM、Hakimiyan AA、 Rappoport L、Rueger DC、Chubinskaya S (2009 年 1 月)。「成人ヒト関節軟骨細胞における骨形成タンパク質 1 誘導シグナル伝達に対するインターロイキン 1 ベータの影響」。関節炎 とリウマチ。60 ( 1): 143– 54。doi :10.1002/art.24151。PMC 2626196。PMID 19116903。
- Yerges LM、Klei L、Cauley JA、Roeder K、Kammerer CM、Moffett SP、Ensrud KE、Nestlerode CS、Marshall LM、Hoffman AR、Lewis C、Lang TF、Barrett-Connor E、Ferrell RE、Orwoll ES、Zmuda JM (2009 年 12 月)。「高齢男性における大腿骨頸部および腰椎の容積 BMD に関する 383 個の候補遺伝子の高密度関連研究」。Journal of Bone and Mineral Research。24 ( 12): 2039– 49。doi : 10.1359/jbmr.090524。PMC 2791518。PMID 19453261。
- Dudas PL、Argentieri RL、Farrell FX (2009 年 5 月)。「BMP-7 はヒト近位尿細管上皮細胞における TGF-beta1 誘導性上皮間葉転換を減弱させない」。腎臓 学、透析、移植。24 (5): 1406–16。doi : 10.1093/ndt/ gfn662。PMID 19056781。
- Honsawek S、Chayanupatkul M、Tanavalee A、Sakdinakiattikoon M、Deepaisarnsakul B、Yuktanandana P、Ngarmukos S (2009 年 8 月)。「膝関節炎患者の血漿および滑液 BMP-7 と疾患重症度との関係: パイロット スタディ」。 国際整形外科。33 ( 4 ) : 1171–5。doi :10.1007/s00264-009-0751- z。PMC 2898966。PMID 19301001。
- Sengle G、Ono RN、Lyons KM、Bächinger HP、Sakai LY (2008 年 9 月)。「成長因子活性化の新しいモデル: タイプ II 受容体は BMP-7 のプロドメインと競合する」。Journal of Molecular Biology。381 ( 4 ) : 1025– 39。doi :10.1016/j.jmb.2008.06.074。PMC 2705212。PMID 18621057。
- Mitu G 、 Hirschberg R (2008 年 5 月)。「慢性腎臓病における骨形成タンパク質 7 (BMP7)」。 Frontiers in Bioscience。13 ( 13): 4726–39。doi : 10.2741/3035。PMID 18508541。
- Brown A, Stock G, Patel AA, Okafor C, Vaccaro A (2006). 「骨形成タンパク質-1：脊椎への応用におけるその有用性のレビュー」BioDrugs . 20 (4): 243– 51. doi :10.2165/00063030-200620040-00005. PMID 16831023. S2CID 23434940.
- Fajardo M、Liu CJ、Egol K (2009 年 12 月)。「BMP-7 およびいくつかの BMP 拮抗薬の発現レベルは、骨折癒合不全において重要な役割を果たす可能性がある: パイロット スタディ」。 臨床整形外科および関連研究。467 (12): 3071–8。doi :10.1007/ s11999-009-0981-9。PMC 2772945。PMID 19597895。
- Giannoudis PV、Kanakaris NK、Dimitriou R、Gill I、Kolimarala V、Montgomery RJ (2009 年 12 月)。「萎縮性癒合不全の治療における自家移植と BMP-7 の相乗効果」。臨床整形外科および関連研究。467 ( 12 ): 3239– 48。doi :10.1007/ s11999-009-0846-2。PMC 2772926。PMID 19396502。
- Kalluri R 、 Neilson EG (2003 年 12 月)。 「上皮間葉転換と線維症への影響」。The Journal of Clinical Investigation。112 ( 12 ): 1776–84。doi : 10.1172/JCI20530。PMC 297008。PMID 14679171。
- Zhu L、Chuanchang D、Wei L、Yilin C、Jiasheng D (2010 年 3 月)。「BMP7 遺伝子改変 BMSC と耐荷重組織工学骨を使用したヤギ大腿骨欠損の治癒促進」。Journal of Orthopaedic Research。28 ( 3 ): 412– 8。doi : 10.1002/ jor.20973。PMID 19725097。S2CID 12548359 。
- Vieira AR、McHenry TG、Daack-Hirsch S、Murray JC、Marazita ML (2008 年 9 月)。「口唇裂/口蓋裂および歯列異常の候補遺伝子/遺伝子座研究により、口唇裂の新たな感受性遺伝子が発見される」。Genetics in Medicine。10 ( 9 ) : 668– 74。doi :10.1097/ GIM.0b013e3181833793。PMC 2734954。PMID 18978678。
- Kron K、Pethe V、Briollais L、Sadikovic B、Ozcelik H、Sunderji A、Venkateswaran V、Pinthus J、Fleshner N、van der Kwast T、Bapat B (2009)。「ゲノムCpGアイランドマイクロアレイを用いた前立腺がんにおける新規高メチル化遺伝子の発見」。PLOS ONE。4 ( 3 ) : e4830。Bibcode : 2009PLoSO ... 4.4830K。doi : 10.1371 /journal.pone.0004830。PMC 2653233。PMID 19283074。
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)の骨形成タンパク質 7
- 2011年の分子賞に選ばれたBMP7
- UCSC ゲノム ブラウザのヒト BMP7 ゲノムの位置と BMP7 遺伝子の詳細ページ。