Emalia - Enamelin
| Emalia | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identyfikatory | |||||||||
| Symbol | Emalia | ||||||||
| Pfam | PF15362 | ||||||||
| |||||||||
Enamelina to białko macierzy szkliwa (EMP), które u ludzi jest kodowane przez gen ENAM . Jest częścią nieamelogenin , które stanowią 10% wszystkich białek macierzy szkliwa. Uważa się, że jest to jedno z kluczowych białek zaangażowanych w amelogenezę (rozwój szkliwa). Uważa się, że tworzenie skomplikowanej architektury szkliwa jest rygorystycznie kontrolowane w ameloblastach poprzez interakcje różnych cząsteczek białek macierzy organicznej, które obejmują: emamelinę, amelogeninę , ameloblastynę , tuftelinę , sialofosfoproteinę zębiny i różne enzymy. Enamelina jest największym białkiem (~ 168 kDa) w macierzy szkliwa rozwijających się zębów i jest najmniej obficie (obejmuje około 1-5%) wszystkich białek macierzy szkliwa. Występuje głównie na rosnącej powierzchni szkliwa.
Struktura
Uważa się, że szkliwa jest najstarszym członkiem rodziny białek macierzy szkliwa (EMP), a badania na zwierzętach wykazały niezwykłą filogenetyczną ochronę genu. Wszystkie inne EMP pochodzą od szkliwa, na przykład amelogenina. EMP należą do większej rodziny białek określanych jako „wydzielnicze fosfoproteiny wiążące wapń” (SCPP).
Podobnie jak inne białka macierzy szkliwa, szkliwo ulega rozległym modyfikacjom potranslacyjnym (głównie fosforylacji), przetwarzaniu i wydzielaniu przez proteazy. Enamelina ma trzy przypuszczalne fosfoseryny (Ser 54 , Ser 191 i Ser 216 u ludzi) fosforylowane przez kinazę szlaku wydzielniczego związanego z aparatem Golgiego ( FAM20C ) w oparciu o ich charakterystyczne motywy Ser-x-Glu (SxE). Główny produkt wydzielniczy genu ENAM ma 1103 aminokwasy (po sekrecji) i ma kwaśny punkt izoelektryczny w zakresie 4,5–6,5 (w zależności od fragmentu).
Na etapie wydzielania metaloproteinaza macierzy enzymatycznej-20 ( MMP20 ) rozszczepia proteolitycznie wydzielane białko szkliwa natychmiast po uwolnieniu na kilka mniejszych polipeptydów; każdy ma swoje własne funkcje. Jednak całe białko (~ 168 kDa) i jego największy fragment pochodny (~ 89 kDa) są niewykrywalne na etapie wydzielniczym; istnieją one tylko na froncie mineralizacji. Mniejsze fragmenty polipeptydów pozostają osadzone w szkliwie w całej macierzy szkliwa w fazie wydzielniczej. Te silnie wiążą się z mineralnym i opóźniającym wzrost kryształów zaszczepionych.
Funkcjonować
Podstawowa funkcja białek działa na froncie mineralizacji; miejsc wzrostu, gdzie jest to interfejs między błoną plazmatyczną ameloblastu a wydłużającym się końcem kryształów. Można podsumować kluczowe działania emaliny:
- Niezbędny do przylegania ameloblastów do powierzchni szkliwa w fazie wydzielniczej
- Wiąże się z hydroksyapatytem i wspomaga elongację krystalitów
- Działa jako modulator tworzenia minerałów de novo
Przypuszcza się, że białko to może wchodzić w interakcje z amelogeniną lub innymi białkami macierzy szkliwa i być ważne w określaniu wzrostu długości krystalitów szkliwa. Mechanizm tej proponowanej współdziałania jest synergistyczny („ efekt Złotowłosej ”). Z emameliną zwiększającą szybkość zarodkowania kryształów poprzez tworzenie miejsc addycji dla EMP, takich jak amelogenina, w celu matrycy zarodkowania fosforanu wapnia.
Najlepiej jest zrozumieć nadrzędną funkcję szkliwa jako białek odpowiedzialnych za prawidłową grubość szkliwa.
Znaczenie kliniczne
Mutacje w genie ENAM mogą powodować pewne podtypy amelogenesis imperfecta (AI), heterogenną grupę chorób dziedzicznych, w których szkliwo ulega zniekształceniu. Mutacje punktowe mogą powodować autosomalnie dominującą hipoplastyczną AI, a nowe mutacje ENAM mogą powodować autosomalną recesywną hipoplastyczną AI. Jednak mutacje w genie ENAM prowadzą głównie do autosomalnej dominującej AI. Fenotyp mutacji to uogólnione cienkie szkliwo i brak określonej warstwy szkliwa.
Umiarkowanie wyższa niż zwykle ekspresja ENAM prowadzi do powstania struktur wypukłych (często poziomych rowków) na powierzchni szkliwa, a przy wysokiej ekspresji transgenu warstwa szkliwa jest prawie utracona.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
Linki zewnętrzne
- Lokalizacja ludzkiego genu ENAM w przeglądarce genomu UCSC .
- Szczegóły ludzkiego genu ENAM w przeglądarce genomu UCSC .
