Дентиновый сиалопротеин — это белок, обнаруженный в зубах . Это один из двух белков, образующихся при сегментации дентинового сиалофосфопротеина . Дентиновый сиалопротеин можно обнаружить в дентине , непосредственно под клеточным цементом , но не под бесклеточным волокнистым цементом. [1]
DSP является одним из доминирующих белков, обнаруженных в дентине . Он преимущественно экспрессируется в одонтобластах, а пептиды, полученные из DSP, регулируют экспрессию генов и фосфорилирование, вызывая дифференциацию первичных и стволовых клеток зубов. [2] Впервые он был обнаружен в 1981 году, но даже сейчас ведутся споры о его функциональном значении. Поскольку сиалопротеин дентина (DSP) имеет схожий состав с сиалопротеином кости (BSP), именно поэтому он получил свое название. Сообщается, что он является слабым ингибитором минерализации в дентине, но его роль до сих пор неясна. [3] DSP является гликопротеином, который составляет часть неколлагеновых белков в дентине. Это один из кислых NCP, который идентифицируется во внеклеточном матриксе и наиболее распространен наряду с DPP. DSP является протеолитически обработанным продуктом DSPP и содержит 6,2 фосфата на молекулу. Значение фосфата на молекулу относительно ниже ожидаемого в присутствии DPP, поскольку доступно большое количество потенциальных участков фосфорилирования. После проведения многочисленных экспериментов было обнаружено, что при формировании гидроксиапатита in vitro и росте минеральных кристаллов DSP практически не оказывает влияния на минерализацию. [4]
Дентиновый сиалопротеин (DSP) — это внеклеточный матричный белок, обнаруженный в дентине. Это необычный маркер дентиногенеза , который участвует в дифференциации одонтобластов и минерализации дентина. Недавно было показано, что DSP может приводить к началу дифференциации и минерализации стволовых клеток периодонтальной связки , а также мезенхимальных клеток зубного сосочка in vitro. Он также участвует в устранении дефицита дентина и повышении минерализации эмали у животных. [5] DSP появляется на фронте минерализации вместе с фосфофорином , но составляет всего 5-8% от веса NCP дентина. Точная роль в настоящее время неизвестна, но исследования in situ продемонстрировали, что DSP экспрессируется в одонтобластах и преамелобластах, но нет информации, которая могла бы напрямую объяснить роль в минерализации. [6] DSP — это небольшие фрагменты, которые распределяются по различным отделам зубов и, как правило, увеличивают скорость минерализации эмали и приводят к дифференциации клеток зубной пульпы. [2] DSP также отвечает за миграцию и дифференциацию клеток пульпы. Он может действовать как структурный белок или может принимать участие в модулировании образования гидроксиапатита. Эксперименты показали, что DSP, экспрессируемый в одонтобластах, участвует в минерализации дентина. Экспрессия DSP в преамелобластах и одонтобластах указывает на то, что он может быть способен вызывать миграцию клеток зубной пульпы, дифференциацию одонтобластов и, возможно, образование дентина. [7]
В DSP обнаружено наличие Glu, Asp, Ser и Gly. С помощью анализа седиментационного равновесия и аминокислот было установлено, что DSP имеет массу 53 кДа и содержит приблизительно 350 аминокислот. С помощью деградации Эдмана было обнаружено, что NH 2 -концевая последовательность представляет собой IPVPNLPL. [8] DSP является аминоконцевой частью DSPP, которая расщепляется на DSP. [9] Полная длина и COOH-конец DSP регулируют экспрессию генов костей и зубов и вызывают фосфорилирование киназы, мезенхимальную дифференциацию дентина и экспрессию гена DSPP. [2] Это богатый сиаловой кислотой гликозированный белок, который является членом семейства малых интегрин-связывающих лигандов N-связанных гликопротеинов (SIBLING), которое также включает костный сиалопротеин (BSP), дентинный матричный белок-1 (DMP-1), остеопонтин (OPN) и матричный внеклеточный фосфогликопротеин (MEPE). [9] Члены семейства SIBLING обычно содержат трипептид RGD в генах, которые связываются с интегринами и активируют передачу сигнала, но DSP не имеет ни одного домена RGD. [2] Аминокислотные остатки важны для связывания с интегрином β6. Это способствует прикреплению клеток, миграции, дифференцировке и минерализации мезенхимальных клеток зубов. Домен DSP регулирует экспрессию DSPP и гомеостаз одонтобластов через положительную обратную связь . Когда мутации происходят в домене DSP, это может вызвать несовершенный дентиногенез, а также дисплазию дентина , которые являются наиболее распространенными нарушениями в дентине. [2] Сообщается, что свиной и бычий DSP являются протеогликанами типа хондроитинсульфата. Кроме того, поскольку DSP вырабатывается путем расщепления DSPP, гомозиготный отрицательный фенотип DSP не дает много информации о роли DSP или DPP в минерализации дентина. [9] Мутации, которые являются гетерогенными в кодирующем домене DSP, могут вызывать DGI-II, а также дисплазию дентина II, что указывает на то, что DSP, NH 2 -концевой белок DSPP, необходим для дентиногенеза. Расщепление DSPP на DSP и DPP является этапом активации функции DSPP, и без расщепления это приведет к дефектам развития дентина и пародонта. Было обнаружено, что NH 2 -концевые фрагменты DSP слабо распределены в минерализованном дентине, но COOH-концевые фрагменты DSP в основном ограничены минерализованным дентином. [10]
DSP выражается как один транскрипт мРНК , который кодирует DSPP. DSP — это NCP, который находится в кости и дентине и является очень кислым. NCP секретируются в ECM во время формирования и минерализации тканей и, как полагают, играют ключевую роль в остеогенезе и дентиногенезе. DSP содержит примерно 30% углеводов и 9% сиаловой кислоты. В ходе проведенного эксперимента было обнаружено, что DSP также был обнаружен в длинных костях крыс в небольших количествах. По оценкам, количество DSP в кости составляло 1/400 от количества, обнаруженного в дентине, и что большие количества DSP обнаружены в дентине. С помощью хроматографического анализа DEAE-Sephacel пик DSP в дентине появляется раньше пика DSP в кости, что, вероятно, является результатом посттрансляционных модификаций. [11] DSP синтезируется только одонтобластами и клетками пульпы и, по-видимому, транспортируется через отростки одонтобластических клеток в соединение предентин-дентин. Поскольку DSP синтезируется только одонтобластами, это подтверждает, что DSP представляет собой специфический маркер клеток. Хотя DSP обнаруживается в костях, а также в дентине, он не обнаруживается в мозге, слюнных железах, легких, кишечнике, мышцах или других органах. [12]