Amelogenina to ważne białko uczestniczące w rozwoju szkliwa zębów. Reguluje bowiem wzrost kryształów hydroksyapatytów wapnia, czyli podstawowego materiału budulcowego zębów. Dobrze uformowane szkliwo stanowi grubą, zmineralizowaną i twardą tkankę, gwarantującą wytrzymałość tkanki zębowej. To z kolei zapewnia bezproblemowe spożywanie nawet twardych pokarmów.
Amelogenina – charakterystyka
Amelogenina stanowi główny komponent w organicznej macierzy produkowanej w zawiązkach zębowych przez ameloblasty. Stanowi w nich około 90% ogólnej zawartości białka. Związek ten opisuje się jako cząsteczkę z 3 regionami:
- N-terminalną sekwencją około 48 aminokwasów, bogatą w tyrozynę;
- dużą hydrofobową sekwencję korową około 114 aminokwasów;
- C-terminalną hydrofilową sekwencję około 25 aminokwasów.
Uszeregowanie poszczególnych aminokwasów w cząsteczce jest do siebie podobne, w związku z czym polimorfizm genu i białka amelogeniny wykorzystuje się jako model przydatny do datowania i przebiegu ewolucyjnego procesów różnicowania się zębów.
Warto wiedzieć, że metaboliczne zaburzenia w procesie formowania szkliwa zębów mogą stanowić następstwo mutacji genowych. W sekwencji ludzkiego genu AMEL do tej pory rozpoznano 12 mutacji odpowiedzialnych za rozmaite formy hipoplazji szkliwa lub wadliwe jego zmineralizowanie.
Amelogenina – funkcje
Uznaje się, że najważniejszym, kluczowym wręcz etapem w formowaniu się szkliwa zębów jest moment przekształcania macierzy w kryształy hydroksyapatytów. Cały proces reguluje właśnie amelogenina, głównie poprzez stwarzanie wodnego środowiska niezbędnego do inicjowania wzrostu tych kryształów. Mechanizm reakcji nie został jednak dokładnie zbadany ani poznany.
Ciekawostką jest, że gen amelogeniny zalicza się do grona najlepiej i najdokładniej przebadanych ludzkich genów. Posiada po jednej kopii na chromosomie X i chromosomie Y. Lokalizacja genu amelogeniny na chromosomach płci ma wpływ na zmienność genu zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn. Na podstawie genu amelogeniny można również rozpoznać płeć w próbce nieznanego pochodzenia.
Tworzenie się szkliwa – przebieg
Dojrzałe szkliwo zębów uznaje się za najbardziej zmineralizowaną, najtwardszą tkankę w organizmie każdego człowieka. Nie posiada ona przy tym żadnych komórek, a stopień mineralizacji dochodzi nawet do 96%. Pozostałymi składnikami są woda i związki organiczne. Podstawowym materiałem budulcowym szkliwa są kryształy hydroksyapatytów tworzące zorganizowane struktury zwane pryzmatem szkliwa. Rozwój szkliwa przebiega w 3 etapach:
- sekrecja;
- faza przejściowa;
- dojrzewanie.
Wszystko rozpoczyna się wydzielaniem przez wypustki ameloblastów (tzw. wyrostki Tomesa) białek (amelogeniny). Tworzą one swoiste rusztowanie dla gromadzących się w określonym miejscu kryształów. Za inicjowanie powstawania kryształów odpowiada również białko tuftelina – jedyne białko pojawiające się we wczesnej fazie sekrecji na granicy szkliwno-zębinowej. Jego dokładne funkcje nie zostały jednak poznane. Mineralizacja szkliwa rozpoczyna się automatycznie po tym, jak ameloblasty rozpoczną wydzielanie organicznej macierzy. Jej stopień we wczesnej fazie sekrecyjnej wynosi jednak zaledwie 30%.
Podczas inicjacji tworzenia się pierwszych kryształów, ameloblasty zaczynają wydzielać białka, czyli amelogeninę i enamelinę. Stanowią one organiczne rusztowanie dla zmineralizowanych już struktur szkliwa, czyli wspomnianych pryzmatów szkliwnych. Udowodniono, że wszystkie te białka wykazują silne powinowactwo do wiązania substancji mineralnych, takich jak wapń, fosforany czy węglany. Amelogenina jest bogata przede wszystkim w prolinę, histydynę oraz glutaminian.
Gdzie znajduje się amelogenina?
Macierzyste amelogeniny o masie cząsteczkowej 25 kDa (kiloDaltonów) znajdują się w największych ilościach w powierzchownej warstwie nowo utworzonego szkliwa zębów. Bardzo szybko ulegają jednak degradacji, prawdopodobnie poprzez odłączenie końcowego telopeptydu, co wpływa na silne właściwości hydrofobowe amelogeniny i tym samym podnosi zdolność agregacji, redukując masę cząsteczkową białka.
Polecane produkty:
|
Kolagen naturalny
Kolagen do picia to naturalny produkt z opatentowaną formułą Peptiplus® hydrolizowanego kolagenu. Dzięki temu jest bardzo wysokiej wchłanialności ... Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Grzybowski G., Prusak B., Trela J., Nowy wariant genu amelogeniny u bydła, Medycyna Weterynaryjna, 6/2007.
- Maciejewska I., Bereznowski Z., Wybrane aspekty powstawania organicznej macierzy mineralizowanych tkanek zęba oraz zmiany jej fizjologii spowodowane wpływem endogennej profilaktyki fluorkowej. Część I. Szkliwo, Postępy Biologii Komórki, 4/2005.
