Введение
Кодирующий белок ген вида Homo sapiens. Склеростин — белок, кодируемый у человека геном SOST. Это секретируемый гликопротеин, содержащий C-концевой домен, подобный цистеиновому узлу (CTCK), и демонстрирующий сходство последовательности с семейством DAN (ген, аберрантно экспрессирующийся при нейробластоме и выявленный методом дифференциального скрининга) — антагонистов костного морфогенетического белка (BMP). Склеростин продуцируется преимущественно остеоцитами, но также экспрессируется и в других тканях, оказывая антианаболическое действие на формирование кости.
Sclerostin is a protein that in humans is encoded by the SOST gene. It is a secreted glycoprotein with a C terminal cysteine knot like (CTCK) domain and sequence similarity to the DAN (differential screening selected gene aberrative in neuroblastoma) family of bone morphogenetic protein (BMP) antagonists. Sclerostin is produced primarily by the osteocyte but is also expressed in other tissues, and has anti anabolic effects on bone formation.
Структура
Белок склеростина, состоящий из 213 аминокислотных остатков, имеет вторичную структуру, определенную с помощью ЯМР-спектроскопии белков, которая включает 28% бета-листов (6 нитей; 32 остатка).
Функция
Склеростин, продукт гена SOST, расположенного на хромосоме 17q12–q21 у человека, изначально рассматривался как антагонист неклассических костных морфогенетических белков (BMP). В последнее время было установлено, что склеростин связывается с рецепторами LRP5/6 и ингибирует Wnt-сигнальный путь. Ингибирование Wnt-пути приводит к снижению формирования кости. Хотя лежащие в основе механизмы неясны, считается, что антагонизм склеростина к индуцированному BMP формированию кости опосредован Wnt-сигнализацией, а не BMP-сигнализацией. Склеростин экспрессируется в остеоцитах и некоторых хондроцитах и ингибирует образование кости остеобластами. Продукция склеростина остеоцитами ингибируется паратгормоном, механической нагрузкой, эстрогенами и цитокинами, включая простагландин E2, онкостатин M, кардиотрофин 1 и фактор ингибирования лейкемии. Продукция склеростина повышается кальцитонином. Таким образом, активность остеобластов саморегулируется посредством системы отрицательной обратной связи.
Клиническое значение
Мутации в гене, кодирующем белок склеростина, связаны с заболеваниями, характеризующимися повышенной костной массой, склеростеозом и болезнью Ван-Бухема. Заболевание было впервые описано в 1955 году как "hyperostosis corticalis generalisata familiaris", но современное название было присвоено в 1968 году. Избыточное образование костной ткани наиболее выражено в черепе, челюсти, ключице, ребрах и диафизах длинных костей, и происходит на протяжении всей жизни. В конце 1990-х годов ученые из компании Chiroscience и Университета Кейптауна установили, что причиной заболевания является "единственная мутация" в гене.
Антитела к склеростину
В настоящее время разрабатывается антитело к склеростину в связи со специфичностью этого белка к костной ткани. В исследовании фазы I однократная доза антисклеростинового антитела от Amgen (ромозузумаб) увеличила минеральную плотность костей в области тазобедренного сустава и позвоночника у здоровых мужчин и женщин в постменопаузе, при этом препарат хорошо переносился. В исследовании фазы II год лечения антителами у женщин с остеопорозом привел к большему увеличению минеральной плотности костей, чем при лечении бисфосфонатами и терапаридидом; наблюдались незначительные побочные эффекты в месте инъекций. Исследование II фазы с использованием моноклональных антител к склеростину, разработанных Eli Lilly, показало положительные результаты у женщин в постменопаузе. Ежемесячное введение антител в течение года увеличило минеральную плотность костной ткани позвоночника на 18% и тазобедренного сустава на 6% по сравнению с группой плацебо. В исследовании фазы III год лечения ромозузумабом у женщин в постменопаузе снизил риск переломов позвонков по сравнению с группой плацебо. Также наблюдалось увеличение минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника (13,3% против 0,0%), шейке бедренной кости (5,2% против -0,7%) и в общем тазобедренном суставе (6,8% против 0,0%) по сравнению с группой плацебо. Нежелательные явления были сопоставимы в обеих группах. Склеростин имеет значение для стоматологии, и разрабатываются регенеративные стратегии, направленные на склеростин. В апреле 2019 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило ромозузумаб для применения у женщин с очень высоким риском остеопоротических переломов. Препарат также был одобрен для использования в Японии и Европейском союзе в 2019 году.