Остеокальцин - Osteocalcin
Остеокальцин , также известный как костный белок, содержащий гамма-карбоксиглутаминовую кислоту ( BGLAP ), представляет собой небольшой (из 49 аминокислот) неколлагеновый белковый гормон, обнаруженный в костях и дентине и впервые идентифицированный как кальций-связывающий белок в куриной кости.
Поскольку остеокальцин имеет GLA домены , его синтез витамина K зависит. В организме человека, остеокальцина кодируется BGLAP гена . Его рецепторы включают GPRC6A , GPR158 и, возможно, третий, еще не идентифицированный рецептор.
Функция
Остеокальцин секретируется исключительно остеобластами и, как считается, играет роль в регуляции метаболизма в организме. В своей карбоксилированной форме он напрямую связывает кальций и, таким образом, концентрируется в костях.
В некарбоксилированной форме остеокальцин действует в организме как гормон, передавая сигналы в поджелудочную железу, жир, мышцы, яички и мозг.
- В поджелудочной железе, остеокальцина действует на бета - клеток, что приводит к бета - клетки в поджелудочной железе , чтобы освободить больше инсулина .
- В жировых клетках остеокальцин вызывает высвобождение гормона адипонектина , который увеличивает чувствительность к инсулину.
- В мышцах остеокальцин воздействует на миоциты, способствуя доступности и использованию энергии, и, таким образом, способствует способности к физической нагрузке.
- В семенниках остеокальцин действует на клетки Лейдига , стимулируя биосинтез тестостерона и, следовательно, влияет на мужскую фертильность .
- В мозге остеокальцин играет важную роль в развитии и функционировании.
Ответ острого стресса (ASR), в просторечии известный как ответ борьбы или полет, стимулирует остеокальцину высвобождения из кости в течение нескольких минут у мышей, крыс и человека. Инъекции только высокого уровня остеокальцина могут вызвать ASR при надпочечниковой недостаточности .
Однако все эти эндокринные функции были оспорены при использовании различных моделей мышей и клиническими данными.
Использование в качестве биохимического маркера формирования костной ткани
Поскольку остеокальцин продуцируется остеобластами, он часто используется в качестве маркера процесса формирования кости . Было замечено, что более высокие уровни остеокальцина в сыворотке относительно хорошо коррелируют с увеличением минеральной плотности костной ткани во время лечения анаболическими препаратами для формирования костной ткани от остеопороза , такими как терипаратид . Во многих исследованиях остеокальцин используется в качестве предварительного биомаркера эффективности того или иного препарата в отношении формирования костей. Например, в одном исследовании, целью которого было изучение эффективности гликопротеина, называемого лактоферрином, на формирование костей, в качестве меры активности остеобластов использовался остеокальцин.
использованная литература
дальнейшее чтение
- Камдем Л.К., Гамильтон Л., Ченг С., Лю В., Ян В., Джонсон Дж. А. и др. (Июнь 2008 г.). «Генетические предикторы глюкокортикоидной гипертензии у детей с острым лимфобластным лейкозом». Фармакогенетика и геномика . 18 (6): 507–14. DOI : 10.1097 / FPC.0b013e3282fc5801 . PMID 18496130 . S2CID 1251203 .
- Lin GT, Tseng HF, Chang CK, Chuang LY, Liu CS, Yang CH и др. (Февраль 2008 г.). «Комбинации SNP в генах на всей хромосоме связаны с минеральной плотностью костей у тайваньских женщин». Китайский журнал физиологии . 51 (1): 32–41. PMID 18551993 .
- Lumachi F, Camozzi V, Tombolan V, Luisetto G (сентябрь 2009 г.). «Минеральная плотность костей, остеокальцин и специфическая для костей щелочная фосфатаза у пациентов с инсулинозависимым сахарным диабетом». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1173 Дополнение 1: E64-7. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2009.04955.x . PMID 19751417 . S2CID 9796894 .
- Канадзава И., Ямагути Т., Ямамото М., Ямаути М., Яно С., Сугимото Т. (сентябрь 2009 г.). «Соотношение остеокальцин / костная специфическая щелочная фосфатаза в сыворотке крови является предиктором наличия переломов позвонков у мужчин с диабетом 2 типа». Calcified Tissue International . 85 (3): 228–34. DOI : 10.1007 / s00223-009-9272-4 . PMID 19641839 . S2CID 21508194 .
- Макита Н., Сузуки М., Асами С., Такахата Р., Кохзаки Д., Кобаяши С. и др. (Апрель 2008 г.). «Две из четырех альтернативно сплайсированных изоформ RUNX2 контролируют экспрессию гена остеокальцина в клетках остеобластов человека». Джин . 413 (1-2): 8-17. DOI : 10.1016 / j.gene.2007.12.025 . PMID 18321663 .
- Desbois C, Karsenty G (март 1995 г.). «Кластер остеокальцина: значение для функциональных исследований». Журнал клеточной биохимии . 57 (3): 379–83. DOI : 10.1002 / jcb.240570302 . PMID 7768973 . S2CID 130765 .
- Салем А.М., Зохни С.Ф., Абд Эль-Вахаб М.М., Хамди Р. (ноябрь 2007 г.). «Прогностическое значение остеокальцина и бета-CrossLaps при метастатическом раке молочной железы». Клиническая биохимия . 40 (16–17): 1201–8. DOI : 10.1016 / j.clinbiochem.2007.07.006 . PMID 17889845 .
- Им Дж. А., Ю Б. П., Чон Дж. Ю., Ким Ш. (октябрь 2008 г.). «Взаимосвязь между остеокальцином и метаболизмом глюкозы у женщин в постменопаузе». Clinica Chimica Acta; Международный журнал клинической химии . 396 (1–2): 66–9. DOI : 10.1016 / j.cca.2008.07.001 . PMID 18657532 .
- Ба И, Хуанг Х, Ян И, Цуй Л., Чжу Дж, Чжу С. и др. (Ноябрь 2009 г.). «Связь между полиморфизмом гена остеокальцина и флюорозом зубов у детей, подвергшихся воздействию фтора в Китайской Народной Республике». Экотоксикология и экологическая безопасность . 72 (8): 2158–61. DOI : 10.1016 / j.ecoenv.2009.08.014 . PMID 19767102 .
- Hwang YC, Jeong IK, Ahn KJ, Chung HY (ноябрь 2009 г.). «Некарбоксилированная форма остеокальцина связана с улучшенной толерантностью к глюкозе и улучшенной функцией бета-клеток у мужчин среднего возраста». Исследования и обзоры диабета / метаболизма . 25 (8): 768–72. DOI : 10.1002 / dmrr.1045 . PMID 19877133 . S2CID 39181400 .
- Йергес Л. М., Клей Л., Коли Дж. А., Рёдер К., Каммерер С. М., Моффет С. П. и др. (Декабрь 2009 г.). «Исследование ассоциации с высокой плотностью 383 генов-кандидатов на объемную МПК шейки бедра и поясничного отдела позвоночника среди мужчин старшего возраста» . Журнал исследований костей и минералов . 24 (12): 2039–49. DOI : 10,1359 / jbmr.090524 . PMC 2791518 . PMID 19453261 .
- Yu S, Jiang Y, Galson DL, Luo M, Lai Y, Lu Y и др. (Февраль 2008 г.). «Общий фактор транскрипции IIA-гамма увеличивает экспрессию специфичного для остеобластов гена остеокальцина посредством активации фактора транскрипции 4 и фактора транскрипции 2, связанного с runt» . Журнал биологической химии . 283 (9): 5542–53. DOI : 10.1074 / jbc.M705653200 . PMC 2736298 . PMID 18171674 .
- Кайед Х., Бекаси С., Келег С., Михальски К.В., Гизе Т., Фрисс Х., Клифф Дж. (Декабрь 2007 г.). «BGLAP экспрессируется в клетках рака поджелудочной железы и увеличивает их рост и инвазию» . Молекулярный рак . 6 : 83. DOI : 10,1186 / 1476-4598-6-83 . PMC 2245975 . PMID 18163903 .
- French D, Hamilton LH, Mattano LA, Sather HN, Devidas M, Nachman JB, Relling MV (май 2008 г.). «Полиморфизм PAI-1 (SERPINE1) предсказывает остеонекроз у детей с острым лимфобластным лейкозом: отчет Детской онкологической группы» . Кровь . 111 (9): 4496–9. DOI : 10.1182 / кровь-2007-11-123885 . PMC 2343589 . PMID 18285546 .
- Питтас А.Г., Харрис С.С., Элиадес М., Старк П., Доусон-Хьюз Б. (март 2009 г.). «Связь между остеокальцином в сыворотке крови и маркерами метаболического фенотипа» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 94 (3): 827–32. DOI : 10.1210 / jc.2008-1422 . PMC 2681283 . PMID 19088165 .
- Киндблом Дж. М., Олссон С., Юнггрен О., Карлссон М. К., Тивестен А., Смит Ю., Меллстрём Д. (май 2009 г.). «Остеокальцин в плазме обратно пропорционален жировой массе и глюкозе в плазме у пожилых шведских мужчин». Журнал исследований костей и минералов . 24 (5): 785–91. DOI : 10,1359 / jbmr.081234 . PMID 19063687 . S2CID 207269385 .
- Уолгрен К.М., Чжэн В., Шаалан В., Тан Дж., Бассиуни Х.С. (2009). «Кальцификация и уязвимость бляшек сонной артерии человека. Взаимосвязь между степенью кальцификации бляшек, экспрессией гена воспаления фиброзной капсулы и симптоматикой». Цереброваскулярные заболевания . 27 (2): 193–200. DOI : 10.1159 / 000189204 . PMID 19136823 . S2CID 34370256 .
- Lumachi F, Ermani M, Camozzi V, Tombolan V, Luisetto G (сентябрь 2009 г.). «Изменения маркеров остеокальцина и костно-специфической щелочной фосфатазы у женщин в постменопаузе с остеопорозом». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1173 Дополнение 1: E60-3. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2009.04953.x . PMID 19751416 . S2CID 1149818 .
- Родился AK, Rottmar M, Lischer S, Pleskova M, Bruinink A, Maniura-Weber K (октябрь 2009 г.). «Корреляция клеточной архитектуры с остеогенезом: первые шаги к мониторингу живых одиночных клеток». Европейские клетки и материалы . 18 : 49–60, 61–2, обсуждение 60. PMID 19856264 .
- Fujisawa R (март 2002 г.). «[Последние достижения в исследованиях белков костного матрикса]». Нихон Риншо. Японский журнал клинической медицины . 60 Дополнение 3: 72–8. PMID 11979972 .
внешние ссылки
- Остеокальцин в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q8HYY9 (Pig Osteocalcin) в PDBe-KB .