
釉原蛋白是細(xì)胞外釉基質(zhì)的主要蛋白種類,依據(jù)不同的種屬?gòu)腗r 20 000~27 000,富含疏水性的脯氨酸。其基因結(jié)構(gòu)、染色體定位和一級(jí)結(jié)構(gòu)基本清楚,不同種屬的釉原蛋白氨基酸序列高度同源[2]。釉原蛋白的轉(zhuǎn)錄與成釉細(xì)胞最初的極化有關(guān)。一旦基因開始表達(dá),釉原蛋白隨之轉(zhuǎn)錄[3]。內(nèi)釉上皮細(xì)胞的分化是由外胚間充質(zhì)細(xì)胞相互作用誘導(dǎo)的,以后內(nèi)釉上皮細(xì)胞開始分化為成釉細(xì)胞并表達(dá)釉原蛋白。在釉基質(zhì)成熟階段,成釉細(xì)胞降低釉原蛋白的含量。雖然關(guān)于釉原蛋白確切的功能目前還不清楚,但它在釉質(zhì)生物礦化的過程中起著決定性的作用,它參與Ca的轉(zhuǎn)運(yùn),控制釉質(zhì)晶體的生長(zhǎng)和大?。?]。
關(guān)于釉原蛋白的異質(zhì)性,有兩個(gè)機(jī)理:一是在釉質(zhì)發(fā)育階段細(xì)胞外蛋白酶對(duì)新生釉原蛋白分子的降解,產(chǎn)生了一系列小的蛋白片段[4];二是釉原蛋白轉(zhuǎn)錄時(shí)的交叉剪切[5],這種交叉剪切發(fā)生在多種種屬中,如牛、人、豬、小鼠、大鼠。有一些這樣交叉剪切的mRNA 可以在蛋白水平上檢測(cè)到[6]。我們用于原位雜交的探針是從大鼠cDNA質(zhì)粒中轉(zhuǎn)錄的,包括所有七個(gè)交叉剪切位點(diǎn)的大部分編碼序列。釉原蛋白交叉剪切的mRNA 已經(jīng)在鐘狀期、分泌期、成熟期的成釉細(xì)胞中檢測(cè)到[7],因此在大鼠釉質(zhì)發(fā)育的不同時(shí)期檢測(cè)的雜交信號(hào)可以代表不同的交叉剪切產(chǎn)生的mRNA.本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了釉原蛋白在Wistar 大鼠牙胚發(fā)育各期的轉(zhuǎn)錄,顯示大鼠下頜第一磨牙最早可以檢測(cè)到Am mRNA是在出生后第1 d(鐘狀期、前成釉細(xì)胞正在極化的時(shí)期)。出生后前四 天成釉細(xì)胞Am mRNA 水平逐漸升高,到第5 d達(dá)到最高,以后隨著成釉細(xì)胞分化完成,成熟期成釉細(xì)胞中的表達(dá)持續(xù)在一個(gè)較低的水平。成牙本質(zhì)細(xì)胞中未檢測(cè)到表達(dá)。因此可以說Am mRNA 在分泌性成釉細(xì)胞中高表達(dá),在分泌后期細(xì)胞中的表達(dá)逐漸下降,分泌完成以后不表達(dá)。釉原蛋白量在整個(gè)分泌階段逐漸升高,成熟階段的早期達(dá)到高峰,然后快速下降。成熟釉質(zhì)的細(xì)胞外基質(zhì)中釉原蛋白分解消失。
細(xì)胞分泌和表達(dá)的基礎(chǔ)是細(xì)胞核內(nèi)基因組有選擇的逐漸關(guān)閉或開放,導(dǎo)致某些成分的表達(dá)被抑制,而某些特異性蛋白表達(dá)開始并逐步增強(qiáng)[8]。但細(xì)胞核內(nèi)基因組有選擇性表達(dá)并導(dǎo)致成釉細(xì)胞分泌、分化的調(diào)控因子有哪些,他們分別調(diào)控哪些基因的關(guān)閉和哪些基因的開放,迄今為止仍不清楚。
作者單位:西安第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院 710032
參考文獻(xiàn)
1.Karg HA, Burger EH, Lyaruu DM, et al. Gene expression and immunolocalization of amelogenins in developing embryonic and neonatal hamster teeth. Cell Tissue Res, 1997,288:545
2.Deutsch D, Catalano-Sherman J, Dafni L, et al.Enamel matrix proteins and ameloblast biology. Connect Tissue Res. 1995,32:97
3.Krishnan H, Trawich S,Witz H. The chemistry and biology of mineralized tissue.Biochemistry,1996,25:4879
4.Robinson C,Kirkham J,Brookes SJ, et al. The chemistry of enamel development. Int J Dev Biol, 1995,31:145
5.Simmer JP. Alternative splicing of amelogenins.Connect Tissue Res, 1997,32:134
6.Robinson C , Brookes SJ, Shore RC, et al. The developing enamel matrix:Nature and function. Eur J Oral Sci, 1998,106:282
7.Girodot M, Sire JY. Evolution of the amelogenin gene in toothed and toothless vertebrates.Dev Biol,1998,106:501
8.Paine ML, Krebsbach PH, Chen LS. Protein-to-protein interactions: Criteria defining the assembly of the enamel organic matrix. J Dent Res, 1998,77:496