Biglicano

Biglicano
Gene
HUGOBGN
Entrez633
LocusChr. X q28{{{LocusSupplementaryData}}}
Proteina
OMIM301870
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Il biglicano (BGN) è piccolo proteoglicano ricco di leucina (SLRP).

Storia

La molecola venne scoperta più di 40 anni fa nel tessuto osseo in crescita.

Descrizione

Appartiene alla classe I della famiglia dei proteoglicani ricchi di leucina. La proteina completa è composta da 368 amminoacidi ed incluse un'estremità N-terminale pre-pro di 37 amminoacidi. La proteina matura contiene 12 ripetizioni in tandem di 24 residui con leucina o residui simili alla leucina. Presenta inoltre 4 potenziali siti di legame per glicosaminoglicani e 2 potenziali siti di N-glicosilazione.

La molecola presenta una proteina centrale con ripetizioni ricche in leucina (LRRs) a cui sono legate covalentemente una o due catene laterali di glicosaminoglicani (GAG). Le catene di glicosaminoglicani di condroitina solfato o dermatansolfato, specifiche per tessuto, sono legate ai residui di amminoacidi situati all'estremità N-terminale della proteina centrale.

La proteina centrale del biglicano può essere clivata da diversi enzimi proteolitici, come BMP1, metalloproteinasi della matrice (MMP)-2, MMP-3, MMP-13 e la granzima B.

Biochimica

Il biglicano agisce come un segnale di pericolo, indicando stress o danno tissutale. Come ligando dei recettori dell’immunità innata e attivatore dell’inflammasoma, il biglicano stimola segnali proinfiammatori multifunzionali che collegano la risposta immunitaria innata a quella adattativa.

Raggruppando diversi tipi di recettori sulla superficie cellulare e orchestrando i loro eventi di segnalazione a valle, il biglicano è in grado di innescare autonomamente un’infiammazione sterile e di potenziare la risposta infiammatoria all’invasione microbica. Oltre a operare in un ampio contesto biologico, il biglicano mostra anche affinità specifiche per tessuti verso determinati recettori e componenti strutturali, svolgendo così un ruolo cruciale nella formazione ossea, nell’integrità muscolare e nella stabilità delle sinapsi a livello della giunzione neuromuscolare.

Il biglicano secreto interagisce, tramite il suo core proteico o le catene di GAG, con numerosi componenti della matrice extracellulare (ECM) - ad esempio, collagene di tipo I, II, III e VI ed elastina -, venendo così sequestrato nella ECM della maggior parte degli organi. Agisce come modulatore dei fattori di crescita e delle funzioni delle citochine grazie alla sua capacità di interagire con:

Nuove scoperte indicano che solo il biglicano non sequestrato è in grado di agire come molecola di segnalazione, almeno nei processi infiammatori. Nei macrofagi e nelle cellule dendritiche, il biglicano solubile induce l’espressione di CXCL13 (chemochina 13 con motivo C-X-C) attraverso la segnalazione mediata dai recettori TLR2/4. La sua forma non glicosilata è stata riscontrata nella cartilagine articolare e nei dischi intervertebrali invecchiati.

Genetica

Il gene che codifica per questa molecola è localizzato sul cromosoma X. Si tratta di un gene a copia singola che si estende per circa 6 kb. Come gli altri SLRP della classe I, presenta un'organizzazione a 8 esoni con giunzioni introne/esone altamente conservate. Uno degli esoni codifica per la regione non tradotta a 5' dell'mRNA. Il promotore del gene è privo sia della CAT box che della TATA box, ma è ricco di GC.

Studi di estensione con primer hanno rivelato la presenza di molteplici siti di inizio della trascrizione. Espresso in modo ubiquitario, viene sintetizzato come precursore dal quale un propeptide N-terminale viene rimosso tramite l'azione della proteina morfogenica ossea 1 (BMP1), dando origine alla forma matura.

Patologie

Il fenotipo simile all’osteoporosi e le anomalie delle fibrille di collagene sono stati osservati nei topi privi di biglicano. È stato dimostrato che l’espressione del biglicano risulta aumentata:

Mutazioni del gene codificante per il biglicano sono state correlate alla displasia spondiloepimetafisaria legata al cromosoma X e alla sindrome di Meester-Loeys.

Note

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