La osteocalcina , también conocida como proteína ósea que contiene ácido gamma-carboxiglutámico ( BGLAP ), es una pequeña hormona proteica no colágena (49 aminoácidos [5] ) que se encuentra en los huesos y la dentina , identificada por primera vez como una proteína de unión al calcio en el hueso de pollo . [6]
BGLAP | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | BGLAP , BGP, OC, OCN, proteína gamma-carboxiglutamato ósea, osteocalcina | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 112260 MGI : 88155 HomoloGene : 104130 GeneCards : BGLAP | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ensembl |
|
| |||||||||||||||||||||||
UniProt |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (ARNm) |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (proteína) |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ubicación (UCSC) | Crónicas 1: 156,24 - 156,24 Mb | Crónicas 3: 88,37 - 88,37 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
|
Debido a que la osteocalcina tiene dominios gla , su síntesis depende de la vitamina K. En los seres humanos, la osteocalcina está codificada por el gen BGLAP . [7] [8] Sus receptores incluyen GPRC6A , GPR158 y posiblemente un tercer receptor aún por identificar. [9] [10]
Función
La osteocalcina es secretada únicamente por los osteoblastos y se cree que juega un papel en la regulación metabólica del cuerpo. [11] En su forma carboxilada, se une directamente al calcio y, por lo tanto, se concentra en el hueso.
En su forma no carboxilada, la osteocalcina actúa como una hormona en el cuerpo, enviando señales al páncreas, la grasa, los músculos, los testículos y el cerebro. [12]
- En el páncreas, la osteocalcina actúa sobre las células beta, lo que hace que las células beta del páncreas liberen más insulina . [11]
- En las células grasas , la osteocalcina desencadena la liberación de la hormona adiponectina , que aumenta la sensibilidad a la insulina. [11]
- En el músculo, la osteocalcina actúa sobre los miocitos para promover la disponibilidad y utilización de energía y de esta manera favorece la capacidad de ejercicio. [13]
- En los testículos , la osteocalcina actúa sobre las células de Leydig , estimulando la biosíntesis de testosterona y por tanto afecta la fertilidad masculina . [14]
- En el cerebro, la osteocalcina juega un papel importante en el desarrollo y funcionamiento. [15]
Una respuesta de estrés agudo (ASR), conocida coloquialmente como respuesta de lucha o huida, estimula la liberación de osteocalcina del hueso en cuestión de minutos en ratones, ratas y seres humanos. Las inyecciones de altos niveles de osteocalcina sola pueden desencadenar una ASR en presencia de insuficiencia suprarrenal . [dieciséis]
Sin embargo, todas estas funciones endocrinas han sido cuestionadas cuando se utilizan diferentes modelos de ratón y por los datos clínicos [17].
Utilizar como marcador bioquímico para la formación ósea.
Como la osteocalcina es producida por osteoblastos, a menudo se usa como marcador del proceso de formación de hueso . Se ha observado que los niveles más altos de osteocalcina sérica están relativamente bien correlacionados con aumentos en la densidad mineral ósea durante el tratamiento con fármacos anabólicos para la formación de hueso para la osteoporosis , como la teriparatida . En muchos estudios, la osteocalcina se utiliza como un biomarcador preliminar sobre la eficacia de un fármaco determinado en la formación de hueso. Por ejemplo, un estudio que tenía como objetivo estudiar la eficacia de una glicoproteína llamada lactoferrina en la formación de hueso utilizó osteocalcina como medida de la actividad de los osteoblastos. [18]
Referencias
- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000242252 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000074489 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ Hauschka, PV; Carr, SA; Biemann, K. (1982). "Estructura primaria de la osteocalcina de mono". Bioquímica . 21 (4): 638–42. doi : 10.1021 / bi00533a006 . PMID 6978733 .
- ^ Hauschka PV, Reid ML (agosto de 1978). "Aparición cronometrada de una proteína de unión a calcio que contiene ácido gamma-carboxiglutámico en el desarrollo de huesos de pollo". Biología del desarrollo . 65 (2): 426–34. doi : 10.1016 / 0012-1606 (78) 90038-6 . PMID 680371 .
- ^ Puchacz E, Lian JB, Stein GS, Wozney J, Huebner K, Croce C (mayo de 1989). "Localización cromosómica del gen de la osteocalcina humana". Endocrinología . 124 (5): 2648–50. doi : 10.1210 / endo-124-5-2648 . PMID 2785029 .
- ^ Cancela L, Hsieh CL, Francke U, Price PA (septiembre de 1990). "Estructura molecular, asignación de cromosomas y organización promotora del gen de la proteína Gla de matriz humana" . La revista de química biológica . 265 (25): 15040–8. doi : 10.1016 / S0021-9258 (18) 77221-9 . PMID 2394711 .
- ^ Pi M, Wu Y, Quarles LD (julio de 2011). "GPRC6A media las respuestas a la osteocalcina en células β in vitro y páncreas in vivo" . Revista de investigación ósea y mineral . 26 (7): 1680–3. doi : 10.1002 / jbmr.390 . PMC 5079536 . PMID 21425331 .
- ^ Berger JM, Singh P, Khrimian L, Morgan DA, Chowdhury S, Arteaga-Solis E, et al. (Septiembre de 2019). "Mediación de la respuesta al estrés agudo por parte del esqueleto" . Metabolismo celular . 30 (5): 890–902.e8. doi : 10.1016 / j.cmet.2019.08.012 . PMC 6834912 . PMID 31523009 .
- ^ a b c Lee NK, Sowa H, Hinoi E, Ferron M, Ahn JD, Confavreux C, et al. (Agosto de 2007). "Regulación endocrina del metabolismo energético por parte del esqueleto" . Celular . 130 (3): 456–69. doi : 10.1016 / j.cell.2007.05.047 . PMC 2013746 . PMID 17693256 .
- ^ Karsenty G, Olson EN (marzo de 2016). "Funciones endocrinas de huesos y músculos: paradigmas inesperados de comunicación entre órganos" . Celular . 164 (6): 1248-1256. doi : 10.1016 / j.cell.2016.02.043 . PMC 4797632 . PMID 26967290 .
- ^ Mera P, Laue K, Ferron M, Confavreux C, Wei J, Galán-Díez M, et al. (Junio de 2016). "La señalización de osteocalcina en las miofibras es necesaria y suficiente para una adaptación óptima al ejercicio" . Metabolismo celular . 23 (6): 1078–1092. doi : 10.1016 / j.cmet.2016.05.004 . PMC 4910629 . PMID 27304508 .
- ^ Karsenty G, Oury F (enero de 2014). "Regulación de la fertilidad masculina por la hormona osteocalcina derivada de los huesos" . Endocrinología molecular y celular . 382 (1): 521–526. doi : 10.1016 / j.mce.2013.10.008 . PMC 3850748 . PMID 24145129 .
- ^ Obri A, Khrimian L, Karsenty G, Oury F (marzo de 2018). "Osteocalcina en el cerebro: desde el desarrollo embrionario hasta el deterioro cognitivo relacionado con la edad" . Reseñas de la naturaleza. Endocrinología . 14 (3): 174-182. doi : 10.1038 / nrendo.2017.181 . PMC 5958904 . PMID 29376523 .
- ^ Meyer-Berger J, Singh P, Khrimian L, Morgan D, Chowdhury S, Arteaga-Solis E, Horvath T, Domingos A, Marsland A, Yadav V, Rahmouni K, Gao X, Karsenty G (2019). "Mediación de la respuesta al estrés agudo por parte del esqueleto" . Metabolismo celular . 30 (5): 890–902.e8. doi : 10.1016 / j.cmet.2019.08.012 . PMC 6834912 . PMID 31523009 .
- ^ Manolagas SC (2020) La osteocalcina promueve la mineralización ósea pero no es una hormona. PLoS Genet 16 (6): e1008714. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008714
- ^ Bharadwaj S, Naidu AG, Betageri GV, Prasadarao NV, Naidu AS (septiembre de 2009). "Lactoferrina enriquecida con ribonucleasa de leche induce efectos positivos sobre los marcadores de recambio óseo en mujeres posmenopáusicas". Osteoporosis International . 20 (9): 1603-11. doi : 10.1007 / s00198-009-0839-8 . PMID 19172341 . S2CID 10711802 .
Otras lecturas
- Kamdem LK, Hamilton L, Cheng C, Liu W, Yang W, Johnson JA, et al. (Junio de 2008). "Predictores genéticos de hipertensión inducida por glucocorticoides en niños con leucemia linfoblástica aguda". Farmacogenética y Genómica . 18 (6): 507-14. doi : 10.1097 / FPC.0b013e3282fc5801 . PMID 18496130 . S2CID 1251203 .
- Lin GT, Tseng HF, Chang CK, Chuang LY, Liu CS, Yang CH, et al. (Febrero de 2008). "Las combinaciones de SNP en genes de todo el cromosoma están asociadas con la densidad mineral ósea en mujeres taiwanesas". La revista china de fisiología . 51 (1): 32–41. PMID 18551993 .
- Lumachi F, Camozzi V, Tombolan V, Luisetto G (septiembre de 2009). "Densidad mineral ósea, osteocalcina y fosfatasa alcalina específica del hueso en pacientes con diabetes mellitus insulinodependiente". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1173 Supl. 1: E64-7. doi : 10.1111 / j.1749-6632.2009.04955.x . PMID 19751417 . S2CID 9796894 .
- Kanazawa I, Yamaguchi T, Yamamoto M, Yamauchi M, Yano S, Sugimoto T (septiembre de 2009). "La proporción de osteocalcina sérica / fosfatasa alcalina específica del hueso es un predictor de la presencia de fracturas vertebrales en hombres con diabetes tipo 2". Internacional de Tejido Calcificado . 85 (3): 228–34. doi : 10.1007 / s00223-009-9272-4 . PMID 19641839 . S2CID 21508194 .
- Makita N, Suzuki M, Asami S, Takahata R, Kohzaki D, Kobayashi S, et al. (Abril de 2008). "Dos de las cuatro isoformas empalmadas alternativamente de RUNX2 controlan la expresión del gen de osteocalcina en células de osteoblastos humanos". Gene . 413 (1–2): 8–17. doi : 10.1016 / j.gene.2007.12.025 . PMID 18321663 .
- Desbois C, Karsenty G (marzo de 1995). "Clúster de osteocalcina: implicaciones para los estudios funcionales". Revista de bioquímica celular . 57 (3): 379–83. doi : 10.1002 / jcb.240570302 . PMID 7768973 . S2CID 130765 .
- Salem AM, Zohny SF, Abd El-Wahab MM, Hamdy R (noviembre de 2007). "Valor predictivo de osteocalcina y beta-CrossLaps en cáncer de mama metastásico". Bioquímica clínica . 40 (16-17): 1201–8. doi : 10.1016 / j.clinbiochem.2007.07.006 . PMID 17889845 .
- Im JA, Yu BP, Jeon JY, Kim SH (octubre de 2008). "Relación entre la osteocalcina y el metabolismo de la glucosa en mujeres posmenopáusicas". Clinica Chimica Acta; Revista Internacional de Química Clínica . 396 (1–2): 66–9. doi : 10.1016 / j.cca.2008.07.001 . PMID 18657532 .
- Ba Y, Huang H, Yang Y, Cui L, Zhu J, Zhu C, et al. (Noviembre de 2009). "La asociación entre el polimorfismo del gen de la osteocalcina y la fluorosis dental entre los niños expuestos al fluoruro en la República Popular de China". Ecotoxicología y seguridad ambiental . 72 (8): 2158–61. doi : 10.1016 / j.ecoenv.2009.08.014 . PMID 19767102 .
- Hwang YC, Jeong IK, Ahn KJ, Chung HY (noviembre de 2009). "La forma no carboxilada de osteocalcina se asocia con una tolerancia mejorada a la glucosa y una función mejorada de las células beta en sujetos masculinos de mediana edad". Investigaciones y revisiones de diabetes / metabolismo . 25 (8): 768–72. doi : 10.1002 / dmrr.1045 . PMID 19877133 . S2CID 39181400 .
- Yerges LM, Klei L, Cauley JA, Roeder K, Kammerer CM, Moffett SP, et al. (Diciembre de 2009). "Estudio de asociación de alta densidad de 383 genes candidatos para DMO volumétrica en el cuello femoral y la columna lumbar entre hombres mayores" . Revista de investigación ósea y mineral . 24 (12): 2039–49. doi : 10.1359 / jbmr.090524 . PMC 2791518 . PMID 19453261 .
- Yu S, Jiang Y, Galson DL, Luo M, Lai Y, Lu Y, et al. (Febrero de 2008). "El factor de transcripción general IIA-gamma aumenta la expresión génica de osteocalcina específica de osteoblastos mediante la activación del factor de transcripción 4 y el factor de transcripción relacionado con runt 2" . La revista de química biológica . 283 (9): 5542–53. doi : 10.1074 / jbc.M705653200 . PMC 2736298 . PMID 18171674 .
- Kayed H, Bekasi S, Keleg S, Michalski CW, Giese T, Friess H, Kleeff J (diciembre de 2007). "BGLAP se expresa en células de cáncer de páncreas y aumenta su crecimiento e invasión" . Cáncer molecular . 6 : 83. doi : 10.1186 / 1476-4598-6-83 . PMC 2245975 . PMID 18163903 .
- Francés D, Hamilton LH, Mattano LA, Sather HN, Devidas M, Nachman JB, Relling MV (mayo de 2008). "Un polimorfismo PAI-1 (SERPINE1) predice osteonecrosis en niños con leucemia linfoblástica aguda: un informe del Grupo de Oncología Infantil" . Sangre . 111 (9): 4496–9. doi : 10.1182 / sangre-2007-11-123885 . PMC 2343589 . PMID 18285546 .
- Pittas AG, Harris SS, Eliades M, Stark P, Dawson-Hughes B (marzo de 2009). "Asociación entre osteocalcina sérica y marcadores de fenotipo metabólico" . La Revista de Endocrinología Clínica y Metabolismo . 94 (3): 827–32. doi : 10.1210 / jc.2008-1422 . PMC 2681283 . PMID 19088165 .
- Kindblom JM, Ohlsson C, Ljunggren O, Karlsson MK, Tivesten A, Smith U, Mellström D (mayo de 2009). "La osteocalcina plasmática está inversamente relacionada con la masa grasa y la glucosa plasmática en ancianos suecos". Revista de investigación ósea y mineral . 24 (5): 785–91. doi : 10.1359 / jbmr.081234 . PMID 19063687 . S2CID 207269385 .
- Wahlgren CM, Zheng W, Shaalan W, Tang J, Bassiouny HS (2009). "Calcificación y vulnerabilidad de la placa carotídea humana. Relación entre el grado de calcificación de la placa, la expresión del gen inflamatorio de la tapa fibrosa y la sintomatología". Enfermedades cerebrovasculares . 27 (2): 193–200. doi : 10.1159 / 000189204 . PMID 19136823 . S2CID 34370256 .
- Lumachi F, Ermani M, Camozzi V, Tombolan V, Luisetto G (septiembre de 2009). "Cambios de osteocalcina marcadores de formación ósea y fosfatasa alcalina específica de hueso en mujeres posmenopáusicas con osteoporosis". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1173 Supl. 1: E60-3. doi : 10.1111 / j.1749-6632.2009.04953.x . PMID 19751416 . S2CID 1149818 .
- Nacido en AK, Rottmar M, Lischer S, Pleskova M, Bruinink A, Maniura-Weber K (octubre de 2009). "Correlacionar la arquitectura celular con la osteogénesis: primeros pasos hacia la monitorización de células individuales vivas". Células y materiales europeos . 18 : 49–60, 61–2, discusión 60. PMID 19856264 .
- Fujisawa R (marzo de 2002). "[Avances recientes en la investigación sobre proteínas de la matriz ósea]". Nihon Rinsho. Revista japonesa de medicina clínica . 60 Supl. 3: 72–8. PMID 11979972 .
enlaces externos
- Osteocalcina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q8HYY9 (Pig Osteocalcin) en el PDBe-KB .