پروتئین ریخت‌زایی استخوان
پروتئین‌های ریخت‌زایی استخوان (به انگلیسی: Bone Morphogenetic Proteins) (BMPها)، گروهی از فاکتورهای رشد هستند که به سیتوکینها و متابولوژن‌ها نیز معروفند.[۱] کشف این پروتئین‌ها از طریق تواناییشان در القاء تشکیل استخوان و غضروف بوده‌است. اکنون BMPها را به عنوان گروهی از پیام‌رسان‌های محوری ریخت‌زایی در نظر می‌گیرند که معماری بافت را در کل بدن هماهنگ می‌کند.[۲] عملکرد مهم پیام‌های BMP در فیزیولوژی، با نقش‌های چندگانه پیام‌رسانی از تنظیم خارج شدهٔ BMP در فرایندهای آسیب‌شناختی، برجسته می‌گردد. بیماری‌های سرطانی، اغلب درگیر بدتنظیمی دستگاه پیام‌رسانی BMP می‌باشند. به عنوان مثال، عدم حضور پیام‌رسانی BMP، در پیش‌روی سرطان روده بزرگ، عامل مهمی به‌شمار می‌رود،[۳] و برعکس، واکنش بیش از حد پیام‌رسانی BMP پس از ازوفاژیت ناشی از رفلاکس، منجر به مری بارت شده و ازین رو در تکوین آدنوکارسینوم در بخش پروگزیمال لوله گوارشی دخیل است.[۴]
BMPهای نوترکیب انسانی (rhBMPها)، در کاربردهای ارتوپدی چون جوش دادن مهره‌ها، جوش نخوردگی و جراحی دهانی به کار می‌رود. rhBMP-2 و rhBMP-7 برای برخی کاربردها، از سوی اداره غذا و داروی آمریکا (FDA) تأیید شده‌است. rhBMP-2، بیش از هر BMP دیگر، موجب رشد بیش از حد استخوان‌ها شده و در کاربردهای بدون مجوز (off-label) به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع
[ویرایش]در آغاز، ۷ پروتئین از این نوع کشف شده بود. شش تای آنها (از BMP2 تا BMP7) متعلق به خانوادهٔ فاکتور رشد تغییردهنده بتا و پروتئین BMP1 نوعی متالوپروتئیناز است. از آن هنگام، ۱۳ پروتئین دیگر هم کشف شده که همگی متعلق به خانوادهٔ فاکتور رشد تغییردهنده بتا هستند و تعداد این پروتئین‌ها را به ۲۰ رساند.[۵] در جدول زیر فقط به ۱۳ نوع از آن اشاره شده که به طریق مشابه زیر نامگذاری شده‌اند. بقیه انواع این پروتئین، نام‌های دیگری تحت عنوان اصلی «فاکتور تمایز رشد» دارند.
| پروتئین ریخت‌زایی استخوان | عملکرد شناخته‌شده | جایگاه ژنی |
|---|---|---|
| BMP1 | این پروتئین متعلق به خانوادهٔ فاکتور رشد تغییردهنده بتا نیست. این پروتئین نوعی متالوپروتئیناز است که بر روی پیش‌ساز کلاژن ۱، ۲ و ۳ عمل می‌کند. در تکامل غضروف نقش ایفا می‌کند. | کروموزوم ۸؛ جایگاه: 8p21 |
| BMP2 | همچون یک هومودایمر متصل به دی‌سولفید عمل می‌کند و تشکیل غضروف و استخوان را تحریک می‌کند. احتمال دارد پروتئین واسط رتینوئید باشد. در تمایز سلولی استئوبلاست‌ها هم نقش دارد. | کروموزوم ۲۰؛ جایگاه: 20p12 |
| BMP3 | تشکیل استخوان را تحریک می‌کند. | کروموزوم ۱۴؛ جایگاه: 14p22 |
| BMP4 | شکل‌گیری دندان، دست و پاها و استخوان را از مزودرم تنظیم می‌شود. در ترمیم شکستگی‌های استخوانی، تشکیل اپیدرم، ایجاد محور پشتی-شکمی و تکوین فولیکول تخمدان نقش دارد. | کروموزوم ۱۴؛ جایگاه: 14q22-q23 |
| BMP5 | در تکامل غضروف نقش ایفا می‌کند. | کروموزوم ۶؛ جایگاه: 6p12.۱ |
| BMP6 | در یکپارچگی و استحکام غضروف بالغین مؤثر است. هم‌ایستایی آهن را از طریق تنظیمِ هپسیدین کنترل می‌کند. | کروموزوم ۶؛ جایگاه: 6p12.۱ |
| BMP7 | در تمایز سلولی استئوبلاست‌ها نقش دارد. همچنین تولید SMAD1 را تحریک می‌کند. در تکامل و ترمیم کلیه نقش دارد. | کروموزوم ۲۰؛ جایگاه: 20q13 |
| BMP8a | در رشد و تکامل استخوان و غضروف نقش دارد. | کروموزوم ۱؛ جایگاه: 1p35–p32 |
| BMP8b | در هیپوکامپ بیان می‌شود. | کروموزوم ۱؛ جایگاه: 1p35–p32 |
| BMP10 | احتمالاً در ایجاد تورتیغه‌های قلب رویان (ترابکولاسیون قلب) نقش دارد. | کروموزوم ۲؛ جایگاه: 2p14 |
| BMP11 | کنترل‌کننده قالب‌گذاری قدامی-خلفی. | کروموزوم ۱۲؛ جایگاه: 12p |
| BMP15 | احتمالاً در تکامل اووسیت و فولیکول تخمدان نقش دارد. | کروموزوم X؛ جایگاه: Xp11.2 |
منابع
[ویرایش]- ↑ Reddi AH, Reddi A (2009). "Bone morphogenetic proteins (BMPs): from morphogens to metabologens". Cytokine & Growth Factor Reviews. 20 (5–6): 341–2. doi:10.1016/j.cytogfr.2009.10.015. PMID 19900831.
- ↑ Bleuming SA, He XC, Kodach LL, Hardwick JC, Koopman FA, Ten Kate FJ, van Deventer SJ, Hommes DW, Peppelenbosch MP, Offerhaus GJ, Li L, van den Brink GR (Sep 2007). "Bone morphogenetic protein signaling suppresses tumorigenesis at gastric epithelial transition zones in mice". Cancer Research. 67 (17): 8149–55. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-4659. PMID 17804727.
- ↑ Kodach LL, Wiercinska E, de Miranda NF, Bleuming SA, Musler AR, Peppelenbosch MP, Dekker E, van den Brink GR, van Noesel CJ, Morreau H, Hommes DW, Ten Dijke P, Offerhaus GJ, Hardwick JC (May 2008). "The bone morphogenetic protein pathway is inactivated in the majority of sporadic colorectal cancers". Gastroenterology. 134 (5): 1332–41. doi:10.1053/j.gastro.2008.02.059. PMID 18471510.
- ↑ Milano F, van Baal JW, Buttar NS, Rygiel AM, de Kort F, DeMars CJ, Rosmolen WD, Bergman JJ, VAn Marle J, Wang KK, Peppelenbosch MP, Krishnadath KK (Jun 2007). "Bone morphogenetic protein 4 expressed in esophagitis induces a columnar phenotype in esophageal squamous cells". Gastroenterology. 132 (7): 2412–21. doi:10.1053/j.gastro.2007.03.026. PMID 17570215.
- ↑ Even J, Eskander M, Kang J (Sep 2012). "Bone morphogenetic protein in spine surgery: current and future uses". The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 20 (9): 547–52. doi:10.5435/JAAOS-20-09-547. PMID 22941797.
- ↑ Ducy P, Karsenty G (2000). "The family of bone morphogenetic proteins". Kidney Int. 57 (6): 2207–14. doi:10.1046/j.1523-1755.2000.00081.x. PMID 10844590.
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Bone Morphogenetic Protein». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
برای مطالعهٔ بیشتر
[ویرایش]- Reddi AH (1997). "Bone morphogenetic proteins: an unconventional approach to isolation of first mammalian morphogens". Cytokine Growth Factor Rev. 8 (1): 11–20. doi:10.1016/S1359-6101(96)00049-4. PMID 9174660.
- Bessa PC, Casal M, Reis RL (Jan 2008). "Bone morphogenetic proteins in tissue engineering: the road from the laboratory to the clinic, part I (basic concepts)". Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 2 (1): 1–13. doi:10.1002/term.63. hdl:1822/13420. PMID 18293427. Archived from the original on 2012-10-18.
پیوند به بیرون
[ویرایش]- BMP: The What and the Who
- BMPedia - the Bone Morphogenetic Protein Wiki
- Bone Morphogenetic Proteins در سرعنوان‌های موضوعی پزشکی (MeSH) در کتابخانهٔ ملی پزشکی ایالات متحدهٔ آمریکا
- Chen D, Zhao M, Mundy GR (Dec 2004). "Bone morphogenetic proteins". Growth Factors (Chur, Switzerland). 22 (4): 233–241. doi:10.1080/08977190412331279890. PMID 15621726. S2CID 22932278.
- Cheng H, Jiang W, Phillips FM, Haydon RC, Peng Y, Zhou L, Luu HH, An N, Breyer B, Vanichakarn P, Szatkowski JP, Park JY, He TC (Aug 2003). "Osteogenic activity of the fourteen types of human bone morphogenetic proteins (BMPs)". The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 85-A (8): 1544–52. doi:10.2106/00004623-200308000-00017. PMID 12925636. link