骨形态发生蛋白 3

骨形态发生蛋白，例如 BMP3，属于调节分子的转化生长因子-β（见 TGFB1；190180）超家族（Rosen 等，1989）。

▼ 克隆与表达
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罗森等人（1989）克隆了人类 BMP3。推导出的前蛋白原包含一个 N 端前导序列，然后是一个前区和一个超过 100 个氨基酸的成熟序列。它有 5 个推定的 N-糖基化位点。在大鼠胚胎中，Bmp3 定位于神经外胚层，后来定位于新形成的骨膜，表明它参与了早期骨骼发育过程中的模式形成。

阿伦多夫等人（2007）指出人类 BMP3 的成熟域包含 110 个氨基酸。

▼ 基因功能
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卢滕等人（1989）表明，纯化的牛 Bmp3，他们称之为成骨素，当皮下植入大鼠腹胸时诱导异位骨形成。

达卢斯基等人（2001）发现重组人 BMP3 拮抗 BMP2 的成骨作用（ 112261 ）。BMP3 使非洲爪蟾胚胎背侧化并抑制小鼠间充质干细胞系的成骨细胞分化。BMP3 拮抗 BMP2，不依赖 BMP 受体（参见600799）并且似乎通过激活素受体起作用（参见102576）。

使用表面等离子体共振，Allendorph 等人（2007）表明，BMP3结合素受体II（ActRII，或ACVR2A; 102581），用30倍的比它结合激活素-ActRIIa（ACVR2B;较低的亲和力602730）。BMP3 中 ser28 或 asp33 用 ala 替代可增加 BMP3 对任一受体的结合亲和力。使用基于 SMAD（参见601595）的报告基因分析表明，具有 ser28-to-ala 突变的 BMP3 提高了 ActRII 信号传导。突变分析表明，BMP3 受体特异性是由 BMP3 的 lys30 与 ActRIIb 的 glu76 相互作用引起的。

▼ 生化特征
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使用 X 射线衍射和统计分析，Allendorph 等人（2007）将人类 BMP3 成熟域的晶体结构解析为 2.20 埃分辨率。BMP3 表现出经典的 TGF-β 家族折叠，每个单体都包含一个胱氨酸结基序、4 个 β 链和保守的 α-螺旋 H3。共价连接的 BMP3 二聚体具有整体蝴蝶形状，胱氨酸结形成主体。

▼ 测绘
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迪金森等人（1990）表明，在小鼠中，Bmp3 基因位于 5 号染色体上。从同线性同源性的角度来看，他们认为人类的同源基因位于 4 号染色体或 7 号染色体上。实际上，使用 cDNA 探针分析体细胞细胞杂交系，Tabas 等（1991）将人类 BMP3 基因分配给染色体 4p14-q21。

▼ 动物模型
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达卢斯基等人（2001）以孟德尔比率获得了有活力的成年 Bmp3 -/- 小鼠。在 Bmp3 -/- 胚胎或新生儿中未观察到骨骼缺陷，但与野生型同窝出生的动物相比，Bmp3 -/- 成人的股骨骨密度增加。与野生型同窝小鼠相比，Bmp3 -/- 小鼠骨小梁干骺端骨密度和总骨小梁体积增加。

犬科动物的头骨形状差异很大，并且是品种定义的。两种这样的头骨形状，短头畸形或“缩短的头”（例如，斗牛犬、哈巴狗、拳击手）和长头畸形或“伸长的头”（例如，灵缇犬、saluki、牧羊犬），因其与人类头部疾病的相似性而得名。Schoenebeck 等人使用全基因组关联扫描和 11 个不同犬种的全基因组测序分析（2012）确定了至少 5 个导致颅骨差异的基因位点，这些差异可以区分长头犬和短头犬品种。在关键间隔之一内，Schoenebeck 等人（2012）在 BMP3 基因中发现了一个错义突变，将苯丙氨酸变为亮氨酸（F452L）。这种突变在极端短头颅品种中几乎是固定的。斑马鱼内源性 Bmp3 活性的组合式揭示了形成内脏颅骨和神经颅骨的多种软骨元素的丧失或发育不全。