Остеопонтин при судинних хворобах, атеросклерозі, тромбозі та судинній біології
Кафедра хірургії Школи клінічних наук, Монаш Хелс, Клейтон, Австралія (Z.S.Y.L.).
Листування з Алісією Н. Лайл, доктором наук, відділення кардіології, Медична школа Університету Еморі, 101 Вудрафф Cir, WMB 319D, Атланта, Джорджія 30322, електронна пошта
З відділення кардіології, кафедра медицини, Медична школа університету Еморі, Атланта, Джорджія (A.N.L.)
Анотація
Основні моменти
OPN (остеопонтин) є сильним предиктором результатів у пацієнтів із кальцифічною хворобою аортального клапана та ішемічними судинними патологіями, включаючи інсульт, інфаркт міокарда та захворювання периферичних артерій.
Докази чітко встановлюють, що OPN є рушієм клітинних функцій, які впливають на фізіологічні та патофізіологічні процеси в судинних умовах, включаючи виживання клітин, адгезію, міграцію та проліферацію.
Люди експресують численні ізоформи OPN, які мають різні біологічні функції, і необхідне подальше дослідження, щоб визначити, які ізоформи OPN виражаються в умовах судинних захворювань і яку роль кожна ізоформа відіграє у прогресуванні судинних захворювань.
Будь ласка, дивіться https://www.ahajournals.org/atvb/atvb-focus, щоб переглянути всі статті, опубліковані в цій серії.
Будова та функції остеопонтину
Вперше остеопонтин був описаний Franzén та Heinegård та співавт. 22 як 1 із 2 сіалопротеїдів, отриманих із матриксу кісткової худоби великої рогатої худоби. Раніше ідентифікували остеопонтин як SPP1 (секретується фосфопротеїн 1), BSP-1 (кістковий сиалопротеїн 1) та Eta-1 (рання активація Т-лімфоцитів-1). Ця безліч імен відображає діапазон функцій, що відносяться до OPN. Як матрицелюлярний білок, OPN відрізняється від структурних білків позаклітинного матриксу, таких як колаген, тим, що він не виконує первинну структурну роль. Однак матрицелюлярні білки функціонують як модулятори взаємодій клітинного матриксу, що часто досягається зв'язуванням з рецепторами клітинної поверхні, факторами росту, протеазами та білками структурного матриксу, роблячи їх важливими компонентами середовища позаклітинного матриксу. 24 Дійсно, матрицелюлярні білки, такі як OPN, часто індукуються під час реконструкції та відновлення тканин, а також при захворюваннях. 23 Оригінальні члени сімейства матрицелюлярних білків включали SPARC (секретується білок кислий і багатий цистеїном), TSP-1 (тромбоспондин 1) і тенасцин-C, і розширився, включивши білки CCN (Cyr61, CCN2, CCN3) та OPN. 23
Домени, що зв'язують рецептори остеопонтину
OPN містить кілька функціональних доменів, які дозволяють зв'язуванню з рецепторами сприяти різним біологічним функціям, і включають: (1) домен зв'язування Arg-Gly-Asp (RGD), що дозволяє взаємодіяти з рецепторами інтегрину, включаючи: αvβ1, αvβ3, αvβ5, αvβ6, α5β1, 25 (2) SVVYGLR-домен, який взаємодіє з α9β1, α4β1 та α4β, (3) ELVTDFTDLPAT-домен, як повідомляється, зв’язується з α4β1, 26 (4) домом, що зв’язує кальцій (aa 216–228), та (5) домом, що зв’язує гепарин. Крім того, було показано, що OPN взаємодіє з декількома варіантами сплайсингу рецептора гіалуронової кислоти, відомим як CD44, через С-кінцевий домен, що зв’язує кальцій, включаючи CD44v3 та CD44v6-7. Катагірі та ін. 27 припустили, що в N- та С-кінцевих областях OPN присутні кілька доменів, що зв'язують CD44. У цьому ж дослідженні запропоновано потенційний комплекс між варіантами CD44 та рецепторами інтегрину, оскільки зв'язування варіантів CD44 з OPN інгібується антитілами проти β1. 27 OPN насамперед описували як секретований білок; однак, внутрішньоклітинна форма OPN, що стала можливою завдяки альтернативному стартовому кодону, що не містить AUG, який опускає пептид секреції N-кінця, 28 повідомляється у гризунів і локалізується в клітинній мембрані, де він зв'язується з CD44 для регулювання міграції клітин. 29,30