Enamelin - Enamelin

ENAM
Identifikátory
AliasyENAM, ADAI, AI1C, AIH2, enamelin
Externí IDOMIM: 606585 MGI: 1333772 HomoloGene: 9698 Genové karty: ENAM
Umístění genu (člověk)
Chromozom 4 (lidský)
Chr.Chromozom 4 (lidský)[1]
Chromozom 4 (lidský)
Genomické umístění pro ENAM
Genomické umístění pro ENAM
Kapela4q13.3Start70,628,744 bp[1]
Konec70,646,824 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

10117

13801

Ensembl

ENSG00000132464

ENSMUSG00000029286

UniProt

Q9NRM1

O55196

RefSeq (mRNA)

NM_031889
NM_001368133

NM_017468

RefSeq (protein)

NP_114095
NP_001355062

NP_059496

Místo (UCSC)Chr 4: 70,63 - 70,65 MbChr 5: 88,49 - 88,51 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Enamelin
Identifikátory
SymbolEnamelin
PfamPF15362

Enamelin je smaltovaná matrice protein (EMP), který je u lidí kódován ENAM gen.[5][6] Je součástí non-amelogeniny, které obsahují 10% celkových proteinů matrice skloviny.[7] Je to jeden z klíčových proteinů, o nichž se předpokládá, že se jich účastní amelogeneze (vývoj skloviny). Předpokládá se, že tvorba složité architektury skloviny je v ameloblastech důsledně kontrolována prostřednictvím interakcí různých molekul proteinů organické matrice, které zahrnují: enamelin, amelogenin, ameloblastin, tuftelin, dentin sialofosfoprotein a řadu enzymů. Enamelin je největší protein (~ 168 kDa) v matrici skloviny vyvíjejících se zubů a je nejméně hojný (zahrnuje přibližně 1–5%) celkových proteinů matice skloviny.[6] Je přítomen převážně na rostoucím povrchu skloviny.

Struktura

Enamelin je považován za nejstaršího člena rodiny proteinů smaltované matrice (EMP) a studie na zvířatech ukazují pozoruhodnou konzervaci genu fylogeneticky.[8] Všechny ostatní EMP jsou odvozeny od enamelinu, jako je amelogenin.[9] EMP patří do větší rodiny proteinů nazývaných „sekreční fosfoproteiny vázající vápník“ (SCPP).[10]

Podobně jako jiné proteiny matrice skloviny podléhá enamelin rozsáhlým posttranslačním úpravám (hlavně fosforylaci), zpracování a sekreci proteázami. Enamelin má tři domněnky fosfoseriny (Ser54, Ser191a Ser216 u lidí) fosforylován kinázou sekreční dráhy asociovanou s Golgi (FAM20C ) na základě jejich výrazných motivů Ser-x-Glu (S-x-E).[11] Hlavní sekreční produkt genu ENAM má 1103 aminokyselin (postsekreční) a má kyselý izoelektrický bod v rozmezí 4,5–6,5 (v závislosti na fragmentu).[12]

Ve fázi sekrece je enzymová matrix metaloproteináza-20 (MMP20 ) proteolyticky štěpí sekretovaný protein enamelinu ihned po uvolnění na několik menších polypeptidů; každý má své vlastní funkce. Celý protein (~ 168 kDa) a jeho největší derivátový fragment (~ 89 kDa) jsou však v sekreční fázi nedetekovatelné; existují pouze na mineralizační frontě.[7] Menší polypeptidové fragmenty zůstávají uloženy ve sklovině v celé sekreční fázi sklovinové matrice. Ty se silně váží na minerál a zpomalují růst nasazených krystalů.

Funkce

Primární funkce proteinů působí na mineralizační frontě; růstová místa, kde je to rozhraní mezi plazmatickou membránou ameloblastů a prodlužujícím se koncem krystalů. Klíčové aktivity enamelinu lze shrnout:

  • Nezbytné pro adhezi ameloblastů na povrch skloviny v sekreční fázi[13]
  • Váže se na hydroxyapatit a podporuje prodloužení krystalitů
  • Působit jako modulátor pro de novo tvorba minerálů[7]

Předpokládá se, že by tento protein mohl interagovat s amelogeninem nebo jinými proteiny matrice skloviny a být důležitý při určování růstu délky krystalitů skloviny. Mechanismus této navrhované společné interakce je synergický („Efekt zlatovlásky "). S enamelinem zvyšujícími se rychlosti nukleace krystalů vytvořením adičních míst pro EMP, jako je amelogenin, pro tvorbu nukleace fosforečnanu vápenatého.[14]

Nejlépe se rozumí pochopení zastřešující funkce enamelinu jako proteinů odpovědných za správnou tvorbu tloušťky skloviny.

Klinický význam

Mutace v ENAM Gen může způsobit určité podtypy amelogenesis imperfecta (AI), heterogenní skupina dědičných podmínek, při nichž došlo k malformaci skloviny.[15] Bodové mutace mohou způsobit autozomálně dominantní hypoplastickou AI a nové ENAM mutace mohou způsobit autosomálně recesivní hypoplastickou AI.[16][17] Mutace v ENAM gen má tendenci vést k autosomálně dominantní AI.[13] Fenotyp mutací je generalizovaná tenká sklovina a žádná definovaná vrstva skloviny.[7]

Mírně vyšší než obvykle ENAM exprese vede k protruzivním strukturám (často vodorovné rýhy) na povrchu skloviny a při vysoké transgenní expresi je vrstva skloviny téměř ztracena.[18]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000132464 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000029286 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Mårdh CK, Bäckman B, Holmgren G, Hu JC, Simmer JP, Forsman-Semb K (květen 2002). „Nesmyslná mutace v genu pro enamelin způsobuje lokální hypoplastickou autosomálně dominantní amelogenesis imperfecta (AIH2)“. Lidská molekulární genetika. 11 (9): 1069–74. doi:10.1093 / hmg / 11.9.1069. PMID  11978766.
  6. ^ A b „Entrez Gene: ENAM enamelin“.
  7. ^ A b C d Nanci A, Ten Cate AR (2012). Orální histologie Ten Cate (8. vydání). Elsevier Indie. ISBN  978-8131233436. OCLC  1027350695.
  8. ^ Al-Hashimi N, Lafont AG, Delgado S, Kawasaki K, Sire JY (září 2010). „Geny enamelinu u ještěrky, krokodýla a žáby a pseudogen u kuřete poskytují nové poznatky o vývoji enamelinu u tetrapodů“. Molekulární biologie a evoluce. 27 (9): 2078–94. doi:10.1093 / molbev / msq098. PMID  20403965.
  9. ^ Sire JY, Davit-Béal T, Delgado S, Gu X (2007). "Původ a vývoj genů mineralizace skloviny". Buňky Tkáňové orgány. 186 (1): 25–48. doi:10.1159/000102679. PMID  17627117. S2CID  38992844.
  10. ^ Hu JC, Lertlam R, Richardson AS, Smith CE, McKee MD, Simmer JP (prosinec 2011). „Proliferace buněk a apoptóza u myší bez obsahu enamelinu“. European Journal of Oral Sciences. 119 Suppl 1: 329–37. doi:10.1111 / j.1600-0722.2011.00860.x. PMC  3292790. PMID  22243264.
  11. ^ Yan WJ, Ma P, Tian Y, Wang JY, Qin CL, Feng JQ, Wang XF (listopad 2017). „Důležitost potenciálního fosforylačního místa v enamelinu při tvorbě skloviny“. International Journal of Oral Science. 9 (11): e4. doi:10.1038 / ijos.2017.41. PMC  5775333. PMID  29593332.
  12. ^ Hu JC, Yamakoshi Y (2003). "Enamelin a autosomálně dominantní amelogenesis imperfecta". Kritické recenze v orální biologii a medicíně. 14 (6): 387–98. doi:10.1177/154411130301400602. PMID  14656895.
  13. ^ A b Hand AR, Frank ME (2014-11-21). Základy orální histologie a fyziologie. Ames, Iowo. ISBN  9781118938317. OCLC  891186059.
  14. ^ Tao J, Fijneman A, Wan J, Prajapati S, Mukherjee K, Fernandez-Martinez A, Moradian-Oldak J, De Yoreo JJ (2018-12-05). „Řízení nukleace a transformace fosforečnanu vápenatého prostřednictvím interakcí emelelinu a amelogeninu vykazuje účinek„ Zlatovláska “"". Růst a design krystalů. 18 (12): 7391–7400. doi:10.1021 / acs.cgd.8b01066. PMC  7152501. PMID  32280310.
  15. ^ „ENAM enamelin [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2019-02-28.
  16. ^ Pavlic A, Petelin M, Battelino T (březen 2007). „Vlastnosti ultrastruktury fenotypu a skloviny u pacientů s mutacemi genu ENAM g.13185-13186insAG a 8344delG“. Archivy orální biologie. 52 (3): 209–17. doi:10.1016 / j.archoralbio.2006.10.010. PMID  17125728.
  17. ^ Hart TC, Hart PS, Gorry MC, Michalec MD, Ryu OH, Uygur C a kol. (Prosinec 2003). „Nová mutace ENAM odpovědná za autosomálně recesivní amelogenesis imperfecta a lokalizované defekty skloviny“. Journal of Medical Genetics. 40 (12): 900–6. doi:10,1136 / jmg.40.12.900. PMC  1735344. PMID  14684688.
  18. ^ Kim JW, Seymen F, Lin BP, Kiziltan B, Gencay K, Simmer JP, Hu JC (březen 2005). "ENAM mutace v autosomálně dominantní amelogenesis imperfecta". Journal of Dental Research. 84 (3): 278–82. doi:10.1177/154405910508400314. PMID  15723871. S2CID  464969.

Další čtení

externí odkazy