BMP1和mTLL1在牙齿发育中的研究进展
2021-11-30谢晓华
胡 菲,谢晓华
细胞外基质(extracellular matrix, ECM)是一个由蛋白质、多糖和水组成的复杂网络,指导细胞命运并影响组织发育和稳态,其组成和结构的扰乱会破坏组织发育和稳态,并促进疾病的发生[1]。BMP1/TLD样金属蛋白酶(BMP1/tolloid-like proteinase family,BTP)属于虾红素家族的成员,是细胞外基质金属蛋白酶小家族[2-3]。在哺乳动物中有4种BTP,包括骨形态发生蛋白1(bone morphogenetic protein 1,BMP1)、哺乳动物 tolloid(mammalian tolloid,mTLD)、哺乳动物tolloid 样 1(mTLL1)和哺乳动物tolloid 样 2(mammalian tolloid-like 2,mTLL2)[4]。BTP通过加工一些细胞外基质蛋白对一些组织器官发育起调控作用。众多研究表明,BMP1和mTLL1在牙齿发育中发挥重要作用。这两个蛋白酶在切割和激活分泌到前期牙本质-牙本质复合体和牙周膜的ECM蛋白方面具有共同功能[5]。本文就BMP1和mTLL1的结构、功能及其在牙齿发育中的研究现状作一介绍。
1 BMP1和mTLL1的结构及分布
1.1 BMP1和mTLL1的结构
BMP1最初是在能够异位诱导成骨的骨提取物中鉴定的,然而,与在这些提取物中发现的其他骨形态发生蛋白不同的是,BMP1不是转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族的成员,而是一种锌依赖性的金属蛋白酶[6]。Bmp1位于8号染色体上(8p21.3)[7]。mTLD是由Bmp1编码的更长剪接变体,此外,还有两种在遗传上不同的哺乳动物BTP:mTLL1和mTLL2,分别由Tll1和Tll2编码[3]。Tll1位于4号染色体上(4q32.3)[8]。
BMP1和mTLL1具有相似的蛋白质结构域结构,其中BMP1蛋白酶结构包括氨基末端前结构域、ASTIN样的金属蛋白酶结构域以及羧基末端的3个“complement-uegf-BMP1”(CUB)结构域和一个表皮生长因子(epitheloid growth factor,EGF)样的结构域,与BMP1不同的是,mTLL1具有5个CUB结构域和2个EGF结构域[3,9]。
1.2 BMP1和mTLL1的分布
BMP1和mTLL1在牙和骨骼等多种组织中共表达[10]。Bmp1在小鼠成牙本质细胞、牙周膜细胞和牙槽骨表面的成骨细胞中高表达,同时也在牙髓细胞中表达;……
