Osteopontin (-{OPN}-), takođe poznat kao koštani sialoprotein -{I (BSP-1)}-, rani T-limfocit aktivator (-{ETA}--1), i izlučeni fosfoprotein 1 (-{SPP1}-), je produkt ljudskog SPP1 gena,. Ovaj protein je konzerviran kod niza drugih vrsta. Osteopontin je -{SIBLING}- glikoprotein koji je prvi put bio identifikovan 1986 godine u osteoblastima.

Prefiks osteo indicira da je ovaj protein izražen u kostima, mada je on takođe izražen i u drugim tkivima. Sufiks -pontin je izveden iz , most, čime se označava uloga osteopontina u vezivanju proteina. Osteopontin je ekstracelularni strukturni protein. On je organska komponenta kostiju. Sinonimi za ovaj protein su sialoprotein -{I}- i 44 K -{BPP}- (koštani fosfoprotein).

Njegov gen ima 7 eksona, sadrži 5 -{kb}-. Kod ljudi je lociran na hromozomu 4. Ovaj protein se sastoji od ~300 aminokiselinskih ostataka i ima ~30 vezanih ugljeno hidratnih ostataka uključujući 10 ostataka sijalinske kiseline. Ugljeno hidratni ostaci su vezani za protein tokom posttranslacionih modifikacija u Goldžijevom aparatu. Ovaj protein je bogat u kiselim ostacima: 30-36% su bilo aspartična ili glutaminska kiselina.

Struktura

Generalna struktura

-{OPN}- je jako negativno naelektrisani protein ekstracelularnog matriksa koji nema ekstenzivnu sekundarnu strukturu. On se sastoji od oko 300 aminokiselina (297 kod miša; 314 kod čoveka) i on je izražen kao 33 -{kDa}- nascentni protein. On sadrži nekoliko funkcionalno važnih mesta rascepa. -{OPN}- je podložan posttranslacionim modifikacijama koje povećavaju njegovu molekulsku težinu do oko 44 -{kDa}-.

Izoforme

-{OPN}- može biti modifikovan trombinskim presecanjem, što izlaže sekvencu -{SVVYGLR}-. Taj protein je poznat kao -{OPN-R}-. On poseduje epitop za integrin receptore α4β1, α9β1, i α9β4. Ova grupa integrin receptora je prisutna na mnogobrojnim imunskim ćelijama kao što su mast ćelije, neutrofili, i T ćelije. Oni su takođe izraženi na monocitima i makrofagama. Nakon vezivanja tih receptora, ćelije koriste nekoliko puteva transdukcije signala da izazovu imunski respons. -{OPN-R}- može biti dalje razložen carboksipeptidazom B (-{CPB}-) odstranjivanjem C-terminalnog arginina, čime se formira -{OPN-L}-. Funkcija -{OPN-L}- proteina nije dovoljno poznata.

Biosinteza

Biosinteza osteopontina se odvija u varijetetu tkiva koji obuhvata: fibroblaste preosteoblaste, osteoblaste, osteocite, odontoblaste, neke ćelije kičmene moždine, hipertrofne hondrocite, dendritske ćelije, makrofage, glatke mišiće, mioblaste skeletalnih mušića, endotelne ćelije, non-koštane ćelije u unutrašnjem uvu, mozak, bubreg, decidua, i placenta. Sinteza osteopontina je stimulisana kalcitriolom (1,25-dihidroksi-vitaminom D3).

Biološka funkcija

Uloga u preoblikovanju kostiju

Ustanovljeno je da je osteopontin važan faktor u preoblikovanju kostiju. Specifično, istraživanja sugerišu da on igra važnu ulogu u fiksiranju osteoklasta za mineralni matriks kostiju. Organski deo kosti sačinjava oko 20% njihove suve težine. Njega sačinjavaju pored osteopontina, kolagen tip -{I}-, osteokalcin, osteonektin, koštani sialoprotein i alkalne fosfataze. Kolagen tip -{I}- sačinjava 90% proteinske mase. Neorganski deo kosti je mineral hidroksiapatit, -{Ca10(PO4)6(OH)2}-. Gubitak tog minerala može da dovede do osteoporoze.

-{OPN}- je inicijator procesa kojim osteoklasti razvijaju njihovu naboranu površinu da bi započeli koštanu resorpciju. On je takođe nađen u urinu, gde inhibira formiranje kamena u bubregu.

Uloga u imunskim funkcijama

-{OPN}- se vezuje za nekoliko integrin receptora (α4β1, α9β1, i α9β4) koji su izraženi na leukocitima. Ti receptori imaju dobro poznatu funkciju u ćelijskoj adheziji, migraciji, i opstanku leukocita. Nedavna istraživanja su bila usredsređena na -{OPN}- ulogu u posredovanju tih responsa.

Osteopontin je izražen u nizu imunskih ćelija, uključujući makrofage, neutrofile, dendritske ćelije, T ćelije|T i B ćelije, mada u različitoj meri. Na osnovu nekih izveštaja -{OPN}- dejstvuje kao imunski modulator na više načina. Primarni oblik njegovog dejstva je hemotaksa, kojom se promoviše ćelijsko regrutovanje na mesta inflamacije. On takođe funkcioniše kao adhezioni protein, koji doprinosi ćelijskom pričvršćavanju i zarastanju rana. Dodatno, -{OPN}- posreduje ćelijsku aktivaciju i produkciju citokina, i podstiče ćelijski opstanak putem regulacije apoptoze.

Hemotaksa

-{OPN}- ima važnu ulogu u regrutovanju neutrofila u oboljenju jetre alkoholičara. -{OPN}- je važan za migraciju neutrofila -{in vitro}-. Dodatno, -{OPN}- regrutuje inflamatorne ćelije u artritične zglobove u kolagen-indukovanom artritičnom modelu reumatoidnog artritisa. Nedavne in vitro studije, 2008, su ustanovile da -{OPN}- učestvuje u migraciji mast ćelija. U ovim eksperimentima -{OPN}- nokaut mast ćelije su bile kultivisane. Primećen je umanjen nivo hemotakse u tim ćelijama u poređenju sa normalnim mast ćelijama. Za -{OPN}- je takođe nađeno da dejstvuje kao hemoatraktivni faktor makrofaga. U ovoj studiji, istraživači su studirali akumulaciju makrofaga u mozgu resus majmuna i ustanovili su da -{OPN}- sprečava makrofage da napuste mesta akumulacije, što indicira povišeni nivo hemotakse.

Literatura

Dodatne slike

Dodatna literatura

Spoljašnje veze

Категорија:Цитокини Категорија:Гликопротеини Категорија:Угљени хидрати Категорија:Протеини екстрацелуларног матрикса