Osteopontin

Osteopontin ist ein Glykoprotein, das an der Bildung der Knochensubstanz und an einigen Immunprozessen beteiligt ist.

Osteopontin besteht aus etwa 300 Aminosäuren, wobei Asparaginsäure und Glutaminsäure dominieren. Das frisch exprimierte Protein wiegt etwa 33 kDa. Durch posttranslationale Veränderungen nimmt sein Gewicht auf etwa 44 kDa zu.

Das Gen für Osteopontin ist auf dem langen Arm des Chromosom 4 angeordnet. Es besteht aus 7 Exons, von denen 6 kodierende Sequenzen enthalten. Die Regulation des Opn-Gens wird zur Zeit (2012) noch nicht vollständig verstanden. Die Steuerung ist u.a. vom jeweiligen Zelltyp abhängig.

Die OPN-Expression im Knochengewebe betrifft Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten. Voraussetzung dafür sind die Transkriptionsfaktoren Runx2 und Osx. Runx2 und Osx binden an Promotoren osteoblastenspezifischer Gene wie Col1α1, Bsp und Opn und regen dadurch die Transkription an.

Hypokalzämie und Hypophosphatämie führen zu einem Anstieg der OPN-Transkription. Dafür zeichnet ein hochspezifisches Vitamin-D-Responseelement im OPN-Genpromotor verantwortlich. Die Synthese von Osteopontin wird auch durch Calcitriol angeregt.

Osteopontin wurde zuerst in Osteoblasten entdeckt, kommt aber in einer Vielzahl verschiedener Zellarten vor. Dazu zählen unter anderem Osteoblasten, Osteozyten, Odontoblasten, Chondrozyten, Makrophagen, dendritische Zellen und glatte Muskelzellen.

Osteopontin erfüllt eine Reihe wichtiger biologischer Funktionen, u.a. im Rahmen der/des:

• Bone remodelling: Osteopontin vermittelt die Verankerung der Osteoklasten an der Knochenmatrix.
• Immunmodulation: Osteopontin wird von einer Vielzahl von Immunzellen exprimiert. Es bindet an verschiedene Integrinrezeptoren von Leukozyten und beschleunigt die Zellrekrutierung in Entzündungsherden.
• Chemotaxis: Osteopontin beeinflusst in vitro die Migration von neutrophiler Granulozyten und Mastzellen.
• Zellaktivierung
• Apoptose: Osteopontin besitzt anti-apoptotische Eigenschaften.

Die therapeutische und diagnostische Verwendung von Osteopontin ist zur Zeit noch Gegenstand intensiver Forschung. Osteopontin wird von vielen Tumoren überexprimiert und scheint ein Marker für die Strahlenempfindlichkeit eines Tumors zu sein.