Enamelin es una proteína de la matriz del esmalte (EMP), que en los seres humanos está codificada por el gen ENAM . [5] [6] Es parte de las no amelogeninas , que comprenden el 10% del total de proteínas de la matriz del esmalte. [7] Es una de las proteínas clave que se cree que participa en la amelogénesis (desarrollo del esmalte). Se cree que la formación de la intrincada arquitectura del esmalte se controla rigurosamente en los ameloblastos a través de interacciones de varias moléculas de proteína de matriz orgánica que incluyen: enamelina, amelogenina , ameloblastina , tuftelina, dentina sialofosfoproteína y una variedad de enzimas. El esmalte es la proteína más grande (~ 168 kDa) en la matriz del esmalte de los dientes en desarrollo y es la menos abundante (abarca aproximadamente del 1 al 5%) de las proteínas totales de la matriz del esmalte. [6] Está presente predominantemente en la superficie del esmalte en crecimiento.
Se cree que Enamelin es el miembro más antiguo de la familia de proteínas de la matriz del esmalte (EMP), y los estudios en animales muestran una conservación notable del gen filogenéticamente. [8] Todas las demás EMP se derivan de la enamelina, como la amelogenina. [9] Las EMP pertenecen a una familia más amplia de proteínas denominadas "fosfoproteínas secretoras de unión al calcio" (SCPP). [10]
Al igual que otras proteínas de la matriz del esmalte, la enamelina sufre extensas modificaciones postraduccionales (principalmente fosforilación), procesamiento y secreción por proteasas. Enamelin tiene tres fosfoserinas putativas (Ser 54 , Ser 191 y Ser 216 en humanos) fosforiladas por una quinasa de la vía secretora asociada a Golgi ( FAM20C ) basada en sus motivos distintivos Ser-x-Glu (SxE). [11] El principal producto secretor del gen ENAM tiene 1103 aminoácidos (post-secreción) y tiene un punto isoeléctrico ácido que varía de 4.5 a 6.5 (dependiendo del fragmento). [12]
En la etapa secretora, la metaloproteinasa 20 de la matriz enzimática ( MMP20 ) escinde proteolíticamente la proteína enamelina secretada inmediatamente después de su liberación, en varios polipéptidos más pequeños; cada uno tiene sus propias funciones. Sin embargo, la proteína completa (~ 168 kDa) y su fragmento derivado más grande (~ 89 kDa) son indetectables en la etapa secretora; estos existen solo en el frente de mineralización. [7] Los fragmentos de polipéptidos más pequeños permanecen incrustados en el esmalte, a lo largo de la matriz del esmalte en etapa secretora. Estos se unen fuertemente al mineral y retardan el crecimiento de cristales sembrados.
La función principal de las proteínas actúa en el frente de mineralización; sitios de crecimiento donde es la interfaz entre la membrana plasmática de ameloblastos y el alargamiento de la extremidad de los cristales. Las actividades clave de enamelina se pueden resumir:
Se especula que esta proteína podría interactuar con la amelogenina u otras proteínas de la matriz del esmalte y ser importante para determinar el crecimiento de la longitud de los cristalitos del esmalte. El mecanismo de esta co-interacción propuesta es sinérgico (" efecto Ricitos de oro "). Con enamelina mejorando las tasas de nucleación de cristales a través de la creación de sitios de adición para EMP, como amelogenina, para moldear la nucleación de fosfato de calcio. [14]