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骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,,BMP)又稱骨形成蛋白,,是一組具有類似結(jié)構(gòu)的高度保守的功能蛋白,,屬于TGF-β家族,。BMP能刺激DNA的合成和細(xì)胞的復(fù)制,,從而促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞定向分化為成骨細(xì)胞,。
骨形態(tài)發(fā)生蛋白研究歷史:
1889年Senn將脫礦骨用于修復(fù)人及犬的炎性骨缺損,證明了脫鈣牛骨可以用于治療骨髓炎,。
1931年Huggins發(fā)現(xiàn)泌尿道表皮可異位誘導(dǎo)新骨形成,,并報(bào)道了骨誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過程。
1945年Lacroix從骨質(zhì)中提取到可誘導(dǎo)兔肌肉異位成骨的“成骨素”,,提出了骨誘導(dǎo)作用的假設(shè),,并將之命名為骨生成蛋白。
1965年Urist發(fā)現(xiàn),,將脫鈣骨基質(zhì)明膠(decalified bonematrix.DBM)注入肌肉內(nèi),,肌肉間充質(zhì)細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為骨系細(xì)胞,發(fā)生了異位誘導(dǎo)成骨現(xiàn)象,。Urist當(dāng)時(shí)認(rèn)為這種脫鈣骨中可能含有一種誘導(dǎo)因子,,可誘導(dǎo)血管周圍游動(dòng)的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為不可逆性骨系細(xì)胞,從而可在骨骼或骨骼以外的組織中產(chǎn)生軟骨和骨組織,。該誘導(dǎo)因子即為骨形態(tài)發(fā)生蛋白,。
隨著分子生物學(xué)和基因工程的發(fā)展,1988年,,Wozney等首先開展了BMP的cDNA克隆化研究,,他們利用重組DNA技術(shù)克隆得到hBMP -1,、BMP - 2a(即BMP -2)、BMP - 2b(即BMP - 4),、BMP -3的cDNA,,并在大腸埃希菌的真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中表達(dá)。1990年Celeste等報(bào)道了BMP -5,、BMP -6,、BMP -7的克隆化研究,并建議將已克隆的BMP分別命名為BMP -1,、BMP -2,、BMP -3,、BMP -4,、BMP -5、BMP -6,、BMP -7,。
同期Ozkaynak報(bào)道了骨形成蛋白-1(osteogeneic protein -1,OP -1)的克隆化研究,。比較OP -1與BMP -7的基因和氨基酸序列,,證明二者是同一多肽。1992年(zkaynak又報(bào)道了OP -2的cDNA的克隆化研究,。
到1996年已發(fā)展為BMP - 13,,并已獲得了相應(yīng)的cDNA克隆。
骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,,BMP-2)#CYT-261 是轉(zhuǎn)化生長因子B超家族成員之一,,具有誘導(dǎo)未分化間充質(zhì)干細(xì)胞向成軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞定向分化與增殖能力,促進(jìn)成骨細(xì)胞分化成熟,,參與骨和軟骨生長發(fā)育及其重建過程,,進(jìn)而加速骨缺損修復(fù).BMP-2在體內(nèi)以前體形式合成,經(jīng)蛋白酶切去除信號肽和前肽,,得到由114個(gè)氨基酸殘基組成成熟肽.成熟肽通過7對二硫鍵將其保守結(jié)構(gòu)正確折疊.成熟肽同源或異源二聚體才具有生物活性.
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