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| エイリアス | IBSP、BNSP、BSP、BSP-II、SP-II、インテグリン結合シアロタンパク質 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 147563; MGI : 96389;ホモロジーン: 3644;ジーンカード：IBSP; OMA :IBSP - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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骨シアロプロテイン（BSP）は、骨、象牙質、セメント質、石灰化軟骨などの石灰化組織の成分です。BSPは骨細胞外マトリックスの重要な成分であり、骨とセメント質に含まれるすべての非コラーゲン性タンパク質の約8％を構成すると考えられています。[5] BSPはSIBLINGタンパク質であり、もともとはシアル酸含有量の高い23kDaの糖ペプチドとしてウシ皮質骨から単離されました。[6] [7]
BSPのヒト変異体は骨シアロプロテイン2と呼ばれ、細胞結合シアロプロテインまたはインテグリン結合シアロプロテインとしても知られ、 IBSP 遺伝子によってコードされています。[8]
構造
天然BSPはSDS-PAGEに基づくと見かけの分子量が60～80 kDaであり、これはcDNA配列に基づく予測重量の約33 kDaから大きく外れている。 [9]哺乳類BSP cDNAは平均317アミノ酸からなるタンパク質をコードしており、これには16残基のプレタンパク質分泌シグナルペプチドが含まれる。現在特徴付けられている哺乳類cDNAには、約45%の配列同一性が保存されており、さらに10～23%の保守的置換がある。このタンパク質は酸性度が高く（pKaは約3.9）[10]、大量のグルタミン残基を含み、全アミノ酸の約22%を占める。
二次構造予測と疎水性解析から、BSPの一次配列は、αヘリックス領域とβシート領域を形成する可能性のある、開いた柔軟な構造であることが示唆されている。[11]しかし、大多数の研究では、1D NMR [10] [12]と円二色性[13]により、BSPはαヘリックス構造もβシート構造も持たないことが実証されている。電子顕微鏡による天然タンパク質の解析から、タンパク質は長さ約40nmの伸長構造を持つことが確認されている。[14]この柔軟な構造は、タンパク質に構造ドメインがほとんどないことを示唆しているが、疎水性コラーゲン結合ドメイン（ラットの残基36〜57）、[15]連続したグルタミン酸残基のハイドロキシアパタイト核形成領域（ラットの残基78〜85、155〜164）[13]およびC末端近くの古典的なインテグリン結合モチーフ（RGD）（ラットの残基288〜291）を含む、空間的に分断された機能ドメインがいくつかある可能性が示唆されている。
BSPは広範囲に翻訳後修飾されており、炭水化物やその他の修飾が天然タンパク質の分子量の約50％を占めていることが実証されています。[16] [17]これらの修飾には、N結合型およびO結合型グリコシル化、チロシン硫酸化、セリンおよびスレオニンリン酸化が含まれており、タンパク質を高度に不均一にします。
上の写真に示すように、分子モデリング技術を使用して、ヒト骨シアロタンパク質の3Dモデルが開発されました。このモデルは、タンパク質がカルシウムイオンとリン酸イオンの急速な自己組織化のための柔軟なテンプレートを提供し、ハイドロキシアパタイト結晶の成長の核となることを示唆しています。[18]
関数
骨と象牙質に含まれるBSPの量はほぼ同じですが[19]、これらの石灰化組織におけるBSPの機能はわかっていません。1つの可能性として、BSPは最初のアパタイト結晶の形成の核として機能することが挙げられます。[20]アパタイトが細胞外マトリックス内のコラーゲン繊維に沿って形成されると、BSPは結晶の成長を誘導、方向転換、または阻害するのに役立ちます。
BSPのその他の役割としては、血管新生と補体媒介細胞溶解からの保護がある。BSP遺伝子の調節は骨基質の石灰化と骨の腫瘍増殖に重要である。[21]
参考文献
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外部リンク
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さらに読む
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