Proteína de mamífero encontrada en el Homo sapiens
La esmalteina es una proteína de la matriz del esmalte (EMP) que en los humanos está codificada por el gen ENAM . [5] [6] Es parte de las no amelogeninas , que comprenden el 10% del total de proteínas de la matriz del esmalte. [7] Es una de las proteínas clave que se cree que está involucrada en la amelogénesis (desarrollo del esmalte). Se cree que la formación de la intrincada arquitectura del esmalte está rigurosamente controlada en los ameloblastos mediante interacciones de varias moléculas de proteínas de la matriz orgánica que incluyen: esmalte, amelogenina , ameloblastina , tuftelina , sialofosfoproteína de la dentina y una variedad de enzimas. La esmalteina es la proteína más grande (~168 kDa) en la matriz del esmalte de los dientes en desarrollo y es la menos abundante (abarca aproximadamente del 1 al 5%) del total de proteínas de la matriz del esmalte. [6] Está presente predominantemente en la superficie del esmalte en crecimiento.
Estructura
Se cree que la esmalteina es el miembro más antiguo de la familia de proteínas de la matriz del esmalte (EMP), y los estudios en animales muestran una notable conservación filogenética del gen. [8] Todos los demás EMP se derivan de la esmalteina, como la amelogenina. [9] Las EMP pertenecen a una familia más amplia de proteínas denominadas "fosfoproteínas secretoras de unión a calcio" (SCPP). [10]
Al igual que otras proteínas de la matriz del esmalte, la esmalteina sufre extensas modificaciones postraduccionales (principalmente fosforilación), procesamiento y secreción por parte de proteasas. La esmaltena tiene tres fosfoserinas putativas (Ser 54 , Ser 191 y Ser 216 en humanos) fosforiladas por una quinasa de la vía secretora asociada a Golgi ( FAM20C ) basada en sus motivos distintivos Ser-x-Glu (SxE). [11] El principal producto secretor del gen ENAM tiene 1103 aminoácidos (post-secreción) y tiene un punto isoeléctrico ácido que oscila entre 4,5 y 6,5 (dependiendo del fragmento). [12]
En la etapa secretora, la enzima metaloproteinasa-20 de matriz ( MMP20 ) escinde proteolíticamente la proteína esmaltada secretada inmediatamente después de su liberación, en varios polipéptidos más pequeños; cada uno con sus propias funciones. Sin embargo, la proteína completa (~168 kDa) y su fragmento derivado más grande (~89 kDa) son indetectables en la etapa secretora; estos existen sólo en el frente de mineralización. [7] Los fragmentos de polipéptidos más pequeños permanecen incrustados en el esmalte, a lo largo de toda la matriz del esmalte en etapa secretora. Estos se unen fuertemente al mineral y detienen el crecimiento de los cristales sembrados.
Función
La función primaria de las proteínas actúa en el frente de mineralización; Sitios de crecimiento donde es la interfaz entre la membrana plasmática del ameloblasto y el extremo alargado de los cristales. Las actividades clave de la esmalteina se pueden resumir:
- Necesario para la adhesión de los ameloblastos a la superficie del esmalte en la etapa secretora [13]
- Se une a la hidroxiapatita y promueve el alargamiento de los cristalitos.
- Actuar como modulador de la formación de minerales de novo [7]
Se especula que esta proteína podría interactuar con la amelogenina u otras proteínas de la matriz del esmalte y ser importante para determinar el crecimiento de la longitud de los cristalitos del esmalte. El mecanismo de esta co-interacción propuesta es sinérgico (" efecto Ricitos de Oro "). Con la esmalteina se mejoran las tasas de nucleación de los cristales mediante la creación de sitios de adición para EMP, como la amelogenina, para moldear la nucleación del fosfato de calcio. [14]
Lo mejor es comprender la función general de la esmalteina como las proteínas responsables de la formación correcta del espesor del esmalte.
Significación clínica
Las mutaciones en el gen ENAM pueden causar ciertos subtipos de amelogénesis imperfecta (AI), un grupo heterogéneo de afecciones hereditarias en las que el esmalte se deforma. [15] Las mutaciones puntuales pueden causar IA hipoplásica autosómica dominante, y las nuevas mutaciones ENAM pueden causar IA hipoplásica autosómica recesiva. [16] [17] Sin embargo, las mutaciones en el gen ENAM tienden principalmente a conducir a la IA autosómica dominante. [13] El fenotipo de las mutaciones es esmalte fino generalizado y sin capa de esmalte definida. [7]
Una expresión de ENAM moderadamente más alta de lo habitual conduce a estructuras protrusivas (a menudo, surcos horizontales) en la superficie del esmalte y, con una expresión transgénica alta, la capa de esmalte casi se pierde. [18]
Ver también
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos