Matrix Gla Protein Inhibits Ectopic Calcification by a Direct Interaction with Hydroxyapatite Crystals
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Notice bibliographique
Résumé
Mice lacking the gene encoding matrix gla protein (MGP) exhibit massive mineral deposition in blood vessels and die soon after birth. We hypothesize that MGP prevents arterial calcification by adsorbing to growing hydroxyapatite (HA) crystals. To test this, we have used a combined experimental-computational approach. We synthesized peptides covering the entire sequence of human MGP, which contains three sites of serine phosphorylation and five sites of γ-carboxylation, and studied their effects on HA crystal growth using a constant-composition autotitration assay. In parallel studies, the interactions of these sequences with the {100} and {001} faces of HA were analyzed using atomistic molecular dynamics (MD) simulations. YGlapS (amino acids 1-14 of human MGP) and SK-Gla (MGP43-56) adsorbed rapidly to the {100} and {001} faces and strongly inhibited HA growth (IC(50) = 2.96 μg/mL and 4.96 μg/mL, respectively). QR-Gla (MGP29-42) adsorbed more slowly and was a moderate growth inhibitor, while the remaining three (nonpost-translationally modified) peptides had little or no effect in either analysis. Substitution of gla with glutamic acid reduced the adsorption and inhibition activities of SK-Gla and (to a lesser extent) QR-Gla but not YGlapS; substitution of phosphoserine with serine reduced the inhibitory potency of YGlapS. These studies suggest that MGP prevents arterial calcification by a direct interaction with HA crystals that involves both phosphate groups and gla residues of the protein. The strong correlation between simulated adsorption and measured growth inhibition indicates that MD provides a powerful tool to predict the effects of proteins and peptides on crystal formation.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle