整合素结合唾液酸蛋白
IBSP 或骨唾液蛋白(BSP) 是一种约 70 kD 的酸性糖蛋白,经过广泛的翻译后修饰。它构成人体骨骼中约 12% 的非胶原蛋白,由骨骼相关细胞类型合成,包括肥大软骨细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。据报道,其合成的唯一骨骼外部位是滋养层,它与破骨细胞一样,形成合胞体。IBSP 属于小整合素结合配体 N-连接糖蛋白(SIBLING) 分泌磷蛋白家族,其参与骨矿化(Kerr 等人(1993)和Ogbureke 和 Fisher(2007) 总结)。
▼ 克隆与表达
使用大鼠骨唾液蛋白 cDNA 作为探针,Fisher 等人(1990)从培养的骨细胞 cDNA 文库中克隆了人类直系同源物。推导出的 317 个氨基酸蛋白质的计算分子量约为 35 kD。它有一个推定的 N 端信号序列,然后是一个富含酪氨酸的重复序列、3 个酸性簇和 2 个由 RGD 基序分隔的 C 端富含酪氨酸的重复序列。它还具有 4 个可能的 N-糖基化位点。Northern 印迹分析检测到一个 2 kb 的转录本,主要在人类、牛和大鼠的骨组织和细胞中表达,在人类蜕膜和软骨中的表达要低得多,但在其他检查的组织中没有。
金等人(1994)克隆了对应于 IBSP 的基因组片段。推导出的 317 个氨基酸的蛋白质具有 N 端信号序列,随后是富含酪氨酸和 phe 的片段、聚谷氨酸片段、推定的 N-糖基化位点、第二个聚谷氨酸片段和富含酪氨酸硫酸盐的片段C 末端含有 RGD 细胞附着基序。
使用 RT-PCR,Ogbureke 和 Fisher(2005)发现 IBSP 在正常成人肾脏中表达。猴肾的免疫组织化学分析和原位杂交揭示了 Ibsp 及其伴侣 Mmp3( 185250 ) 在大多数肾单位片段中的可变表达。
通过免疫组化分析,Ogbureke 和 Fisher(2007)发现 BSP 与 MMP3 共定位于人类分泌和排泄汗腺细胞中,在核周区域染色最强。SIBLING 家族的其他成员也与特定的金属蛋白酶伙伴共定位。在人外分泌汗腺的结缔组织细胞和基质或猴泪腺的腺泡和导管中均未检测到BSP和MMP3。
▼ 基因功能
Tagliabracci 等人(2012)确定 SIBLING 分泌的磷蛋白家族被 FAM20C( 611061 ) 磷酸化,FAM20C 是一种高尔基酪蛋白激酶,可磷酸化具有 SxE 基序的分泌途径蛋白。SIBLING 是分泌性钙结合磷蛋白,由 5 个相同方向的串联基因编码,这些基因聚集在人类 4 号染色体上大约 375-kb 的核苷酸跨度内。这些基因编码骨桥蛋白(OPN),也称为分泌型磷蛋白-1(SPP1; 166490 );牙本质基质蛋白-1(DMP1; 600980 ); 骨唾液酸蛋白(IBSP);基质细胞外磷酸糖蛋白(MEPE;605912);和牙本质唾液磷蛋白(DSPP; 125485)。SIBLING 是高度磷酸化的蛋白质(DSPP 具有大约 200 个磷酸丝氨酸)并包含多个磷酸化的 SxE/S 基序。SIBLING 的异常磷酸化解释了由突变 FAM20C 引起 的 Raine 综合征( 259775 ) 的生物矿化表型。
▼ 基因结构
克尔等人(1993)确定 IBSP 基因由 6 个小外显子(51 至 159 bp)和 1 个大外显子(约 2.6 kb)组成。
金等人(1994)分离并部分测序了 2 个重叠的基因组片段,这些片段跨越了完整的人类 BSP 基因及其启动子区域。该基因大约 15 kb,由 7 个外显子组成,由 6 个内含子隔开。第一个外显子是非编码的。除了定义人类 BSP 基因的结构外,Kim 等人(1994)确定了启动子中的新转录元件,这些转录元件可能参与基因的发育调节、组织特异性表达。
▼ 测绘
费舍尔等人(1990)通过对体细胞杂种的Southern分析将IBSP基因分配给4号染色体。克尔等人(1993)通过同位素原位杂交将该基因亚定位到 4q28-q31。他们发现与先前公布的骨唾液蛋白 cDNA 序列有几个不同之处(Fisher et al., 1990);见166490。
杨等人(1994)将小鼠同源物分配给 5 号染色体。Goold 等人(1993)将 IBSP 基因座置于更近的区域,4q21-q25( Aplin et al., 1995 )。