Osteoprotegeriini (OPG) , osteoklastogeneesin estäjätekijä (OCIF) , sytokiinireseptori

Päivitystä 20.1. 2017. 

 Osteoprotegeriini (OPG) tunnetaan myös  osteoklastogeneesiä estävänä tekijänä  tai TNF-reseptorien superperheen jäsenenä IIB .

Ihmisellä tätä proteiinia koodaa geeni  TNFRSFIIB.  Kr. 8q24.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/clust.cgi?UGID=140556&TAXID=9606&SEARCH=Osteoprotegerin
Osteoprotegeriini on sytokiinireseptori ja kuten  mainittu TNF superperheen jäsen.
Osteoprotegeriini on glykoproteiini, jossa on 401 aminohappoa ja seitsemän rakennedomeenia. Sitä havaitaan  60 kDa-kokoisina  monomeereina  tai 120 kDa kokoisena  dimeerinä, jossa on disulfidiliitoksella kaksi monomeeria  liittynyt   dimeeriksi.

• Osteoprotegerin (OPG), also known as osteoclastogenesis inhibitory factor (OCIF), or tumor necrosis factor receptor superfamily member 11B (TNFRSF11B), is a protein that in humans is encoded by the TNFRSF11B gene.^[1] Osteoprotegerin is a cytokine receptor, and a member of the tumor necrosis factor (TNF) receptor superfamily. Osteoprotegerin is a basic glycoprotein comprising 401 amino acid residues arranged into 7 structural domains. It is found as either a 60-kDa monomer or 120-kDa dimer linked by disulfide bonds.^[2]

• Miten osteoprotegeriini toimii?

Osteoprotegeriini  on reseptori ( decoy receptor),  johon menee  RANKL ja tästä seuraa  siganlointitie.
Kun OPG sitoo  RANKL:in,  se estää NF-kB:n , joka taas on keskeinen ja nopeasti toimiva transkriptiotekijä immuunijärjestelmän geeneille ja tulehduksen, luonnollisen immuniteetin,  solun elossapysymisen  sekä erilaistumisen  avainsäätelijä
 http://www.wikipathways.org/index.php/Pathway:WP1772

 Osteoprotegeriinipitoisuuksiin vaikuttaa  kalsiumkanavat  (VDCC kanavat:  Cav 1.2 niminen  jänniteestä riippuva kalsiumkanava).

 Osteoprotegeriini  pystyy vähentämään  luunsyöjäsolujen (osteoklastien)  tuotantoa   estämällä  osteoklastin esimuotojen  erilaistumista ( Nämä luunsyöjäsolut osteoklastit  ovat sukua monosyytti/makrofagi(syöjä-) soluille ja  ne ovat peräisin  jyväisiä valkosoluja ( granulosyytejä)  ja  syöjäsoluja  ( makrofageja)   muodostavista klooniyksiköistä (CFU-GM).

 Osteoprotegeriini säätelee niin koeputkiolosuhteissa kuin kehossa osteoklastien tekemää resorptiota sitoutumalla  osteoblasteissa   ja stroomasoluissa esiintyvään  RANKL:iin. . Tällöin estyy RANK/RANKL interaktion mahdollisuus osteoblastin ja stroomasolujen  sekä osteoklastin edeltäjäsolujen kesken.  Tästä siis seuraa, että  luunsyöjäsolujen esiasteet eivät pääse kehittymään kypsiksi osteoklasteiksi.
 

• Osteoprotegerin is a decoy receptor for the receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL). By binding RANKL, OPG inhibits nuclear kappa B (NF-κB) which is a central and rapid acting transcription factor for immune-related genes, and a key regulator of inflammation, innate immunity, and cell survival and differentiation.^[3] 
•  Osteoprotegerin levels are influenced by voltage-dependent calcium channels Cav1.2.^[4] OPG can reduce the production of osteoclasts by inhibiting the differentiation of osteoclast precursors (osteoclasts are related to monocytes/macrophages and are derived from granulocyte/macrophage-forming colony units (CFU-GM)) into osteoclasts and also regulates the resorption of osteoclasts in vitro and in vivo. OPG binding to RANKL on osteoblast/stromal cells, blocks the RANKL-RANK ligand interaction between osteoblast/stromal cells and osteoclast precursors. This has the effect of inhibiting the differentiation of the osteoclast precursor into a mature osteoclast.

 Osteoprotegeriinin säätelystä ja terapeuttisista sovellutuksista

Osteoprotegeriinin (OPG) tuotantoa kehossa stimuloi estrogeeni ja  samoin tekee   strontiumranelaatti, joka on osteoporoosilääke.

Denosumab on farmakologinen aine, joka vaikuttaa  periaatteessa  osteoprotegeriinin kaltaisesti toimien  reseptorina osteoblastien RANKL:ille. 

Ihmisen osteoprotegeriini -rekombinantti  vaikuttaa spesifisesti luuhun  lisäten luuntiheyttä ja luun tilavuutta.  Koe-eläintutkimuksissa on sen haavaittu estävän luun resorption  lisääntymistä avaruusolosuhteissa  ja päinvastoin  pitävän yllä  mineralisaatiota.

Osteoprotegeriiniä on käytetty  kokeellisesti  vähentämään  naisten postmenopausaalista osteoporoosia ja  syöpäpotilailla  lyyttisiä metastaaseja.

• Regulation and therapeutic applications 
• Osteoprotegerin production is stimulated in vivo by the female sex hormone estrogen,^[5] as well as the osteoporosis drug, strontium ranelate. Denosumab is a pharmacologic agent that in essence acts like osteoprotegerin as a decoy receptor for osteoblastic RANKL. 
• Recombinant human osteoprotegerin specifically acts on bone, increasing bone mineral density and bone volume. Space shuttle flight STS-108 in 2001 tested the effects of osteoprotegerin on mice in microgravity, finding that it did prevent increase in resorption and maintained mineralization.^[6][7] Osteoprotegerin has been used experimentally to decrease bone resorption in women with postmenopausal osteoporosis and in patients with lytic bone metastases.

 Kliinisestä merkityksestä 

On havaittu, että sydäntaudeissa osteoprotegeriinipitoisudet ovat kohonneet , samoin placebovaikutuksessa IBS- potilailla sekä  vaikeissa psyykisissä häiriöissä. 
Osteoprotegeriinigeenin mutaatioita  assosioituu osteoartriittiin. 
On havaittu,että  osteoprotegeriiniä ilmenee  mesenkymaalisissa  kantasoluissa, mistä välittyy niiden vaimentava vaikutus osteoklastogeneesiin. 
Viime vuosina on tehty oletus, että osteoprotegeriini toimisi linkkinä luun tautien  ja kardiovaskulaaristen tautien  kesken . Erityisesti  korrelaatiota  on ollut  diabetespotilaiden  kardiovaskulaaristen tautien riskin nousuun.  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25323324

• Clinical significance

• Elevated OPG levels has been reported in heart diseases,^[8] in placebo effect serum responses in IBS patients (doi:10.1111/j.1365-2982.2009.01440.x PMID 20028464) and in severe mental disorders.^[9] 
• Mutations in TNFRSF11B are associated with osteoarthritis.^[10] 
• It has been found that osteoprotegerin is expressed on mesenchymal stem cells, which mediates their suppressive effect on osteoclastogenesis.^[11] 
• In recent years, it has been hypothesized that osteoprotegerin may be a link between bone and cardiovascular disease.^[12][13] It has been particulary related to the increase in cardiovascular risk in patients suffering from diabetes ^[14][15]

• ^{Osteoprotegeriinin aminohapposekvenssi:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/2072185}
  

ORIGIN      
        1 mnkllccalv fldisikwtt qetfppkylh ydeetshqll cdkcppgtyl kqhctakwkt
       61 vcapcpdhyy tdswhtsdec lycspvckel qyvkqecnrt hnrvceckeg ryleiefclk
      121 hrscppgfgv vqagtpernt vckrcpdgff snetsskapc rkhtncsvfg llltqkgnat
      181 hdnicsgnse stqkcgidvt lceeaffrfa vptkftpnwl svlvdnlpgt kvnaesveri
      241 krqhssqeqt fqllklwkhq nkaqdivkki iqdidlcens vqrhighanl tfeqlrslme
      301 slpgkkvgae diektikack psdqilklls lwrikngdqd tlkglmhalk hsktyhfpkt
      361 vtqslkktir flhsftmykl yqklflemig nqvqsvkisc l