软骨基质蛋白

软骨基质蛋白是非关节软骨细胞外基质的主要成分( Jenkins et al., 1990 )。

CMP 也被Deak 等人命名为 matrilin-1(1997)当他们发现 matrilin-2( 602108 ) 时。

▼ 克隆与表达
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詹金斯等人(1990)从视网膜 cDNA 文库中克隆了人类 CMP。预测的蛋白质序列有 496 个氨基酸,包括 22 个残基的信号肽。人和鸡CMP多肽有79%相同。

瓦格纳等人(1997)发现,matrilin-1 是相同椭圆体亚基的三聚体,通过它们在卷曲螺旋 α 螺旋中的 C 端延伸域组装。母体蛋白,包括母体蛋白-2 和母体蛋白-3( 602109 ),代表包含血管性血友病因子(VWF;613160 ) A 型(VWFA) 样结构域的细胞外基质蛋白亚家族。几个类似 VWFA 的结构域与胶原蛋白的相互作用有关。

▼ 测绘
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詹金斯等人(1990)使用部分鸡 CMP cDNA 探针分离了 3 个重叠的人类基因组克隆。从这些克隆中的一个中,孤立出含有 2 个人类 CMP 外显子的探针,并通过结合体细胞杂交和原位染色体杂交的 Southern 印迹分析将基因定位到 1p35。

通过连锁研究,Loughlin 等人(1994)证明 CRTM 基因孤立于几种可遗传的软骨发育不良:软骨发育不良、软骨发育不全、常染色体显性遗传迟发性 SED 和多发性骨骺发育不良。

▼ 基因结构
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詹金斯等人(1990)确定 CMP 基因跨越 12 kb 并具有 8 个外显子。

穆拉托格鲁等人(2000)发现所有 4 个 matrilin 基因在等效位置被 AT-AC 内含子中断,AT-AC 内含子属于一类罕见的内含子,由小剪接体剪接出来。在所有 4 个母体蛋白基因中都存在这种罕见的内含子,证实它们是从一个共同祖先进化而来的,该祖先已经在编码卷曲螺旋结构域的区域中包含了这个内含子。

▼ 基因功能
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迪克等人(1999)回顾了matrilin 家族的4 个成员。Matrilin-1 主要在软骨中表达。Matrilin-3( 602105 ) 具有相似的组织分布,而 matrilin-2 和 matrilin-4( 603897 ) 存在于多种细胞外基质中。Matrilin-1 与软骨蛋白聚糖有关,并且是胶原蛋白依赖性和非胶原蛋白依赖性纤维的组成部分。根据它们的相关结构,其他母体蛋白可能扮演类似的角色。

在一些类风湿性关节炎患者中(RA; 180300) 和复发性多软骨炎(RP),可以检测到针对软骨胶原 II 的免疫反应。然而,对软骨非胶原成分反应的研究是有限的。如果 RA 和 RP 涉及对软骨蛋白的自身免疫反应,如果各自的目标是具有特定组织分布的蛋白质,则可以最好地解释受影响组织的不同模式。RA 优先影响单关节,而 RP 的特征是对不同器官的软骨,尤其是软骨的软骨膜层发生炎症。炎症浸润由中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和浆细胞组成。在早期病变中,可在受累软骨附近观察到嗜酸性粒细胞。RP 患者的典型外观是“马鞍鼻”,由鼻中隔糜烂性炎症引起。另一个典型的症状是外耳发炎(89% 的病例),在某些情况下会导致耳软骨骨化(165670)。有时,关节会受到血清阴性非糜烂性关节炎的影响。RP 最严重的并发症是喉气管软骨受累,有时会导致致命的呼吸困难。气道受累的早期迹象是咳嗽、发声困难和甲状腺软骨压痛。值得注意的是,RP 与与 RA 相同的 HLA 单倍型(DR4) 相关,RA 具有大致相同的相对风险(Zeuner 等人,1997 年;Lang 等人,1993 年)。为了研究复发性多软骨炎的组织分布是否可以通过特定的免疫反应来解释,Hansson 等人(1999)用主要在气管软骨中表达的matrilin-1免疫大鼠。2至3周后,一些大鼠出现严重的吸气性喘鸣。他们的鼻子肿胀和/或鼻衄,但既没有关节也没有外耳感染。炎性病变涉及软骨的慢性活动性侵蚀。雌性大鼠比雄性更易感。疾病易感性由 MHC 基因控制,一些单倍型是高反应者,其他单倍型具有抗性,也受非 MHC 基因控制,如菌株差异所示(LEW 菌株易感,而 DA 菌株抗性)。所有菌株都对 matrilin-1 产生明显的 IgG 反应。研究结果表明,不同的软骨蛋白参与了 RP 和 RA 的致病模型。