Co-ip-揭示成釉蛋白和成釉细胞蛋白之间通过其自组装域的相互作用

细胞外牙釉质基质蛋白（EMP）的大分子组装与高度组织的羟基磷灰石晶体的成核、生长和成熟密切相关，从而产生健康的牙釉质。研究报告，釉质生成素（Amel）参与调节牙釉质厚度，控制磷酸钙矿物相，维持羟基磷灰石晶体的生长和组织^[1]，而釉质生物素（Ambn）被认为参与维持杆间结构和釉质母细胞功能^[2]。

尽管已经确定了两种最丰富的EMP釉质生成素（Amel）和釉质生物素（Ambn）在磨牙釉质中的共定位，但它们相互作用的证据很少。有人提出Amel和Ambn可以协同工作，以控制牙釉质棱柱结构形成的一些关键步骤^[3]。

Wald等人^[4]利用表面等离子体共振提出Ambn自组装基序（小鼠Ambn序列中的YSRLGF基序）可能在与Amel的结合中发挥作用，但在溶液中没有证明这两个基序之间的直接相互作用。

使用免疫共沉淀（co-IP）来证明重组和天然Amel和Ambn之间直接分子相互作用的证据^[5]。从共IP柱中分离出含有Y/F-x-x-Y/L/F-x-Y/F自组装基序的Ambn片段，并用质谱法表征。

我们使用删除外显子5和6的重组Ambn（rAmbn）突变体以及Ambn衍生的合成肽来证明Ambn通过其先前在其外显子5编码区域的N末端鉴定的Y/F-x-x-Y/L/F-x-Y/F自组装基序与Amel结合。

使用N端特异性抗Ambn抗体，我们发现Ambn N末端片段在发育小鼠门牙的单个切片中与Amel共定位从牙釉质形成的分泌阶段到成熟阶段，并密切遵循牙釉质棒间棒结构中的矿物模式。

我们得出结论，Ambn自组装基序参与其与溶液中Amel的相互作用，并且两种蛋白质之间的共定位从釉质生成的分泌阶段持续到成熟阶段。我们的体外和原位数据支持这样一种观点，即Amel和Ambn可能形成异分子组装体，这些组装体可能在牙釉质形成过程中发挥重要的生理作用。

1.Gibson C W , Yuan Z A , Hall B ,et al.Amelogenin-deficient Mice Display an Amelogenesis Imperfecta Phenotype[J].Journal of Biological Chemistry, 2001, 276(34):31871-5.

2.Michael,L,Paine,et al.A Transgenic Animal Model Resembling Amelogenesis Imperfecta Related to Ameloblastin Overexpression[J].Journal of Biological Chemistry, 2003, 278(21).

3.Hatakeyama J , Fukumoto S , Nakamura T ,et al.Synergistic roles of amelogenin and ameloblastin.[J].Journal of dental research, 2009, 88(4):318-322.

4.Wald T , Spoutil F , Osickova A ,et al.Intrinsically disordered proteins drive enamel formation via an evolutionarily conserved self-assembly motif[J].Proc Natl Acad Sci U S A, 2017, 114(9):E1641.

5.Bapat R , Su J , Oldak J M .Co-Immunoprecipitation Reveals Interactions Between Amelogenin and Ameloblastin via Their Self-Assembly Domains[J].Frontiers in Physiology, 2020.

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