Bone morphogenetic protein 1

Кіріспе

Homo sapiens-те кездесетін сүтқоректілердің протеини 1 сүйек морфогенетикалық протеин, сонымен қатар BMP1 деп аталады, бұл адамдарда BMP1 генінің кодтауындағы белок. Белсенің ауыспалы тігілу арқылы құрылған жеті изоформасы бар.

Функция

BMP1 сүйек морфогенетикалық ақуыздарының (BMP) M12A пептидазалар тұқымына жатады. Ол сүйек пен кеміршектің дамуына әсер етеді. Басқа BMP- дан айырмашылығы, ол TGFβ суперотбасысына жатпайды. Алғашқыда оның басқа BMP сияқты сүйек пен кеміршектің дамуын ынталандыру арқылы жұмыс істейтіндігі анықталды. Алайда, бұл I, II және III проколлагеннің C-орындысын ажырататын металлопротеза. Оның астацинді протеазалық домені бар. Ол ламининді 5 бөледі және ірі қара терісінің базальды эпителий қабатында орналасады. BMP1 локусы in vivo кеміршектің пайда болуын қозғайтын ақуызды кодтайды. ТМФ бета суперотбасы мүшелері болып табылатын басқа сүйек морфогенетикалық ақуыздар болса да, BMP1 басқа белгілі өсу факторларымен тығыз байланысты емес ақуызды кодтайды. BMP1 ақуыз және кальцийді қажет ететін және кеміршекті және сүйекті қалыптастыру үшін қажетті бөлінген металлопротеаза - проколлаген C протеиназасы (PCP) бірдей. PCP немесе BMP1 белогы проколлагеннің I, II және III C- терминалды пропептидтерін ажыратады және оның белсенділігін проколлагеннің C эндопептидазасын күшейтетін белок арттырады. BMP1 генінің N терминалды протеаза доменін бөлісетін, бірақ C терминалды аймағында әр түрлі болатын, баламалы шұғылданған варианттар ретінде экспрессияланады. Кристалдану эксперименттері буды 7,5 рН-де диффузиялау арқылы жүргізілді. Бұл маңызды, өйткені ол адам ағзасының pH- қа жақын, онда BMP1 in vivo орналасқан. Бұл BMP1 фрагментінің ұзындығы 202 қалдық. Оның екінші құрылымды 30% спиральдер немесе 10 спиральдер, ұзындығы 61 қалдық және 15% бета табақтар немесе 11 талшықтар, ұзындығы 32 қалдықтан тұрады. Оның құрамында ацетил тобының лигандтары мен мырыш ионы бар. BMP1 үшін Рамачандран учаскесі салынды. Бұл график BMP1 көбінесе Phi және Psi бұрыштарын (Phi, Psi) (60°, 45°) және (60°, 140°) артық көретінін көрсетеді. Бұл артықшылық бұрыштар Рамачандран сюжеті бойынша ең көп топталған деректердің бағасы болып табылады. Жетісті аймақтың аумағы әлдеқайда үлкен. Қалдықтардың 97% -ы артықшылықты аймақтарда, ал 100% -ы рұқсат етілген аймақтарда болды, ал олардың арасында ерекшеліктер жоқ.

BMP1 belongs to the peptidase M12A family of bone morphogenetic proteins (BMPs). It induces bone and cartilage development. Unlike other BMPs, it does not belong to the TGFβ superfamily. It was initially discovered to work like other BMPs by inducing bone and cartilage development. It however, is a metalloprotease that cleaves the C terminus of procollagen I, II and III. It has an astacin like protease domain. It has been shown to cleave laminin 5 and is localized in the basal epithelial layer of bovine skin. The BMP1 locus encodes a protein that is capable of inducing formation of cartilage in vivo. Although other bone morphogenetic proteins are members of the TGF beta superfamily, BMP1 encodes a protein that is not closely related to other known growth factors. BMP1 protein and procollagen C proteinase (PCP), a secreted metalloprotease requiring calcium and needed for cartilage and bone formation, are identical. PCP or BMP1 protein cleaves the C terminal propeptides of procollagen I, II, and III and its activity is increased by the procollagen C endopeptidase enhancer protein. The BMP1 gene is expressed as alternatively spliced variants that share an N terminal protease domain but differ in their C terminal region Crystallization experiments were done by vapor diffusion at a pH of 7.5. This is important because it is close to the pH of the human body, where BMP1 resides in vivo. This BMP1 fragment is 202 residues in length. Its secondary structure is made up of 30% helices, or 10 helices, 61 residues in length, and 15% beta sheets, or 11 strands, 32 residues in length. It contains ligands of an acetyl group and a Zinc ion. A Ramachandran plot was constructed for BMP1. This plot shows that BMP1 most prefers Phi and Psi angles (Phi, Psi) of around ( 60°, 45°) and ( 60°, 140°). These preferred angles are an estimate of the most clustered data of the Ramachandran plot. The preferred region is much greater in range. 97% of the residues were in preferred regions and 100% of the residues were in the allowed region, with no outliers.