Osteonectina

Proteína de mamíferos hallada en el Homo sapiens

La osteonectina (ON), también conocida como proteína secretada ácida y rica en cisteína (SPARC) o proteína de la membrana basal 40 (BM-40), es una proteína que en los humanos está codificada por el gen SPARC .

La osteonectina es una glucoproteína del hueso que se une al calcio. Los osteoblastos la secretan durante la formación ósea, lo que inicia la mineralización y promueve la formación de cristales minerales. La osteonectina también muestra afinidad por el colágeno , además del calcio mineral óseo. Se ha descubierto una correlación entre la sobreexpresión de osteonectina y los cánceres ampulares y la pancreatitis crónica .

Gene

El gen SPARC humano tiene 26,5 kb de longitud, contiene 10 exones y 9 intrones y está ubicado en el cromosoma 5q31-q33.

Estructura

La osteonectina es una glicoproteína ácida y rica en cisteína de 40 kDa que consta de una única cadena polipeptídica que se puede dividir en 4 dominios: 1) un dominio de unión de Ca ²⁺ cerca de la región rica en ácido glutámico en el extremo amino (dominio I), 2) un dominio rico en cisteína (II), 3) una región hidrófila (dominio III) y 4) un motivo de mano EF en la región del extremo carboxilo (dominio IV). ^[5]

Función

La osteonectina es una glicoproteína ácida de la matriz extracelular que desempeña un papel vital en la mineralización ósea, las interacciones célula-matriz y la unión del colágeno. La osteonectina también aumenta la producción y la actividad de las metaloproteinasas de la matriz , una función importante para invadir las células cancerosas dentro del hueso. Las funciones adicionales de la osteonectina beneficiosas para las células tumorales incluyen la angiogénesis , la proliferación y la migración . Se ha informado de la sobreexpresión de osteonectina en muchos cánceres humanos, como el de mama, próstata, colon y páncreas. ^[6]

Esta molécula ha estado implicada en varias funciones biológicas, incluida la mineralización del hueso y el cartílago, la inhibición de la mineralización, la modulación de la proliferación celular, la facilitación de la adquisición del fenotipo diferenciado y la promoción de la unión y propagación celular.

En el hueso se encuentran varias fosfoproteínas y glucoproteínas. El fosfato se une a la estructura proteica a través de residuos de aminoácidos fosforilados de serina o treonina. La proteína ósea mejor caracterizada es la osteonectina. Se une al colágeno y a la hidroxiapatita en dominios separados, se encuentra en cantidades relativamente grandes en el hueso inmaduro y promueve la mineralización del colágeno.

Distribución de tejidos

Los fibroblastos, incluidos los fibroblastos periodontales, sintetizan osteonectina. ^[7] Esta proteína es sintetizada por los macrófagos en los sitios de reparación de heridas y desgranulación plaquetaria, por lo que puede desempeñar un papel importante en la cicatrización de heridas. SPARC no favorece la adhesión celular y, al igual que la tenascina, es antiadhesiva e inhibidora de la propagación celular. Altera las adherencias focales en los fibroblastos. También regula la proliferación de algunas células, especialmente las células endoteliales, mediada por su capacidad de unirse a las citocinas y los factores de crecimiento. ^[8] También se ha descubierto que la osteonectina disminuye la síntesis de ADN en el hueso cultivado. ^[9]

Se encuentran altos niveles de osteonectina inmunodetectable en osteoblastos activos y células progenitoras de la médula ósea, odontoblastos, células del ligamento periodontal y gingivales, y algunos condrocitos y condrocitos hipertróficos. La osteonectina también es detectable en el osteoide, la matriz ósea propiamente dicha y la dentina. La osteonectina se ha localizado en una variedad de tejidos, pero se encuentra en mayor abundancia en el tejido óseo, los tejidos caracterizados por un alto recambio (como el epitelio intestinal), las membranas basales y ciertas neoplasias. La osteonectina se expresa en una amplia variedad de células, incluidos los condrocitos, fibroblastos, plaquetas, células endoteliales, células epiteliales, células de Leydig, células de Sertoli, células lúteas, células corticales suprarrenales y numerosas líneas celulares neoplásicas (como las células SaOS-2 del osteosarcoma humano).

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000113140 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000018593 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
5. Villarreal XC, Mann KG, Long GL (julio de 1989). "Estructura de la osteonectina humana basada en el análisis de ADNc y secuencias genómicas". Bioquímica . 28 (15): 6483–91. doi :10.1021/bi00441a049. PMID  2790009.
6. Guweidhi A, Kleeff J, Adwan H, Giese NA, Wente MN, Giese T, Büchler MW, Berger MR, Friess H (agosto de 2005). "La osteonectina influye en el crecimiento y la invasión de las células del cáncer de páncreas". Anales de Cirugía . 242 (2): 224–34. doi :10.1097/01.sla.0000171866.45848.68. PMC 1357728 . PMID  16041213. 
7. Wasi S, Otsuka K, Yao KL, Tung PS, Aubin JE, Sodek J, Termine JD (junio de 1984). "Una proteína similar a la osteonectina en el ligamento periodontal porcino y su síntesis por fibroblastos del ligamento periodontal". Revista Canadiense de Bioquímica y Biología Celular . 62 (6): 470–8. doi :10.1139/o84-064. PMID  6380686.
8. Young MF, Kerr JM, Ibaraki K, Heegaard AM, Robey PG (agosto de 1992). "Estructura, expresión y regulación de las principales proteínas de la matriz no colágena del hueso". Clinical Orthopaedics and Related Research . 281 (281): 275–94. doi :10.1097/00003086-199208000-00042. PMID  1499220.
9. Lane TF, Sage EH (febrero de 1994). "La biología de SPARC, una proteína que modula las interacciones célula-matriz". FASEB Journal . 8 (2): 163–73. doi : 10.1096/fasebj.8.2.8119487 . PMID  8119487. S2CID  32958146.

Lectura adicional

• Yan Q, Sage EH (diciembre de 1999). "SPARC, una glicoproteína matricelular con importantes funciones biológicas". The Journal of Histochemistry and Cytochemistry . 47 (12): 1495–506. doi : 10.1177/002215549904701201 . PMID  10567433.
• Altura BM (junio de 1975). "Efectos farmacológicos de la alfa-metildopa, la alfa-metilnorepinefrina y la octopamina en el tejido liso vascular arteriolar, arterial y terminal de la rata". Circulation Research . 36 (6 Suppl 1): 233–40. doi :10.1161/01.res.36.6.233. PMID  1093755. S2CID  35426082.
• Raines EW, Lane TF, Iruela-Arispe ML, Ross R, Sage EH (febrero de 1992). "La glicoproteína extracelular SPARC interactúa con el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF)-AB y -BB e inhibe la unión del PDGF a sus receptores". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 89 (4): 1281–5. Bibcode :1992PNAS...89.1281R. doi : 10.1073/pnas.89.4.1281 . PMC  48433 . PMID  1311092.
• Mundlos S, Schwahn B, Reichert T, Zabel B (febrero de 1992). "Distribución del ARNm y la proteína de osteonectina durante el desarrollo embrionario y fetal humano". Revista de histoquímica y citoquímica . 40 (2): 283–91. doi : 10.1177/40.2.1552170 . PMID  1552170.
• Kelm RJ, Mann KG (marzo de 1990). "Osteonectina plaquetaria humana: liberación, expresión superficial y caracterización parcial". Blood . 75 (5): 1105–13. doi : 10.1182/blood.V75.5.1105.1105 . PMID  2306517.
• Young MF, Day AA, Dominquez P, McQuillan CI, Fisher LW, Termine JD (1990). "Estructura y expresión del ARNm de osteonectina en tejido humano". Connective Tissue Research . 24 (1): 17–28. doi :10.3109/03008209009152419. PMID  2338025.
• Metsäranta M, Young MF, Sandberg M, Termine J, Vuorio E (septiembre de 1989). "Localización de la expresión de osteonectina en tejidos esqueléticos fetales humanos mediante hibridación in situ". Calcified Tissue International . 45 (3): 146–52. doi :10.1007/BF02556057. PMID  2505905. S2CID  32528538.
• Sage H, Vernon RB, Funk SE, Everitt EA, Angello J (julio de 1989). "SPARC, una proteína secretada asociada con la proliferación celular, inhibe la propagación celular in vitro y exhibe unión dependiente de Ca+2 a la matriz extracelular". The Journal of Cell Biology . 109 (1): 341–56. doi :10.1083/jcb.109.1.341. PMC  2115491 . PMID  2745554.
• Swaroop A, Hogan BL, Francke U (enero de 1988). "Análisis molecular del ADNc de SPARC/osteonectina/BM-40 humana: secuencia, expresión y localización del gen en el cromosoma 5q31-q33". Genomics . 2 (1): 37–47. doi :10.1016/0888-7543(88)90107-3. PMID  2838412.
• Wewer UM, Albrechtsen R, Fisher LW, Young MF, Termine JD (agosto de 1988). "Osteonectina/SPARC/BM-40 en la decidua humana y el carcinoma, tejidos caracterizados por la formación de novo de la membrana basal". The American Journal of Pathology . 132 (2): 345–55. PMC  1880722 . PMID  3400777.
• Clezardin P, Malaval L, Ehrensperger AS, Delmas PD, Dechavanne M, McGregor JL (agosto de 1988). "Formación compleja de trombospondina humana con osteonectina". Revista Europea de Bioquímica . 175 (2): 275–84. doi : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14194.x . PMID  3402455.
• Lankat-Buttgereit B, Mann K, Deutzmann R, Timpl R, Krieg T (agosto de 1988). "Clonación y secuenciación completa de aminoácidos de la proteína de membrana basal humana y murina BM-40 (SPARC, osteonectina)". FEBS Letters . 236 (2): 352–6. doi : 10.1016/0014-5793(88)80054-1 . PMID  3410046. S2CID  22117205.
• Stenner DD, Tracy RP, Riggs BL, Mann KG (septiembre de 1986). "Las plaquetas humanas contienen y secretan osteonectina, una proteína importante del hueso mineralizado". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 83 (18): 6892–6. Bibcode :1986PNAS...83.6892S. doi : 10.1073/pnas.83.18.6892 . PMC  386616 . PMID  3489235.
• Jundt G, Berghäuser KH, Termine JD, Schulz A (mayo de 1987). "Osteonectina: un marcador de diferenciación de las células óseas". Investigación celular y tisular . 248 (2): 409–15. doi :10.1007/bf00218209. PMID  3581152. S2CID  38472373.
• Fisher LW, Hawkins GR, Tuross N, Termine JD (julio de 1987). "Purificación y caracterización parcial de proteoglicanos pequeños I y II, sialoproteínas óseas I y II y osteonectina del compartimento mineral del hueso humano en desarrollo". The Journal of Biological Chemistry . 262 (20): 9702–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)47991-4 . PMID  3597437.
• Sage H, Johnson C, Bornstein P (marzo de 1984). "Caracterización de una nueva glucoproteína de unión a albúmina sérica secretada por células endoteliales en cultivo". The Journal of Biological Chemistry . 259 (6): 3993–4007. doi : 10.1016/S0021-9258(17)43194-2 . PMID  6368555.
• Termine JD, Kleinman HK, Whitson SW, Conn KM, McGarvey ML, Martin GR (octubre de 1981). "Osteonectina, una proteína específica de los huesos que une el mineral al colágeno". Cell . 26 (1 Pt 1): 99–105. doi :10.1016/0092-8674(81)90037-4. PMID  7034958. S2CID  1625045.
• Xie RL, Long GL (septiembre de 1995). "Función de la glucosilación ligada a N en la osteonectina humana. Efecto de la eliminación de carbohidratos por la N-glicanasa y la mutagénesis dirigida al sitio en la estructura y la unión del colágeno tipo V". The Journal of Biological Chemistry . 270 (39): 23212–7. doi : 10.1074/jbc.270.39.23212 . PMID  7559469.
• Maurer P, Hohenadl C, Hohenester E, Göhring W, Timpl R, Engel J (octubre de 1995). "La porción C-terminal de BM-40 (SPARC/osteonectina) es un dominio cristalizable y de plegamiento autónomo que se une al calcio y al colágeno IV". Journal of Molecular Biology . 253 (2): 347–57. doi :10.1006/jmbi.1995.0557. PMID  7563094.

Enlaces externos

• Osteonectina en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.