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Concept
Ostéopontine
Résumé
'Osteopontin' (OPN), also known as bone /sialoprotein I (BSP-1 or BNSP), early T-lymphocyte activation (ETA-1), secreted phosphoprotein 1 (SPP1), 2ar and Rickettsia resistance (Ric), is a protein that in humans is encoded by the SPP1 gene (secreted phosphoprotein 1). The murine ortholog is Spp1. Osteopontin is a SIBLING (glycoprotein) that was first identified in 1986 in osteoblasts.
The prefix osteo- indicates that the protein is expressed in bone, although it is also expressed in other tissues. The suffix -pontin is derived from "pons," the Latin word for bridge, and signifies osteopontin's role as a linking protein. Osteopontin is an extracellular structural protein and therefore an organic component of bone.
The gene has 7 exons, spans 5 kilobases in length and in humans it is located on the long arm of chromosome 4 region 22 (4q1322.1). The protein is composed of ~300 amino acids residues and has ~30 carbohydrate residues attached, including 10 sialic acid residues, which are attached to the protein during post-translational modification in the Golgi apparatus. The protein is rich in acidic residues: 30-36% are either aspartic or glutamic acid.
OPN is a highly negatively charged, heavily phosphorylated extracellular matrix protein that lacks an extensive secondary structure as an intrinsically disordered protein. It is composed of about 300 amino acids (297 in mouse; 314 in human) and is expressed as a 33-kDa nascent protein; there are also functionally important cleavage sites. OPN can go through posttranslational modifications, which increase its apparent molecular weight to about 44 kDa. The OPN gene is composed of 7 exons, 6 of which containing coding sequence. The first two exons contain the 5' untranslated region (5' UTR). Exons 2, 3, 4, 5, 6, and 7 code for 17, 13, 27, 14, 108 and 134 amino acids, respectively. All intron-exon boundaries are of the phase 0 type, thus alternative exon splicing maintains the reading frame of the OPN gene.
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Bone remodeling
Bone remodeling (or bone metabolism) is a lifelong process where mature bone tissue is removed from the skeleton (a process called bone resorption) and new bone tissue is formed (a process called ossification or new bone formation). These processes also control the reshaping or replacement of bone following injuries like fractures but also micro-damage, which occurs during normal activity. Remodeling responds also to functional demands of the mechanical loading. In the first year of life, almost 100% of the skeleton is replaced.
Ostéocyte
L'ostéocyte est la cellule du tissu osseux, elle est issue de l'ostéoblaste. Il se situe dans le tissu osseux à la différence de l'ostéoblaste, situé dans la matrice minéralisée. Il est logé dans des cavités creusées dans la matrice : l'ostéoplaste. C'est une cellule fusiforme, aplatie, au noyau condensé et central. Elle contient peu de cytoplasme, mais il est légèrement acidophile. Son contour suit celui de l'ostéoplaste. Elle possède des prolongements qui lui permettent de communiquer avec d'autres ostéocytes grâce à des jonctions communicantes.
Hydroxyapatite
L'hydroxyapatite ou hydroxylapatite (HA) est une espèce minérale de la famille des phosphates, de formule Ca5(PO4)3(OH), usuellement écrite Ca10(PO4)6(OH)2 pour souligner le fait que la maille de la structure cristalline comprend deux motifs. L'hydroxyapatite est le membre hydroxylé du groupe apatite. L'ion OH− peut être remplacé par le fluor, le chlore ou le carbonate. L'hydroxyapatite cristallise dans le système hexagonal. La poudre d'hydroxyapatite pure est blanche.