Matrix recruitment and calcium sequestration for spatial specific otoconia development.
Matrix recruitment and calcium sequestration for spatial specific otoconia development.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0020498
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Lundberg YW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang H;Zhao X;Xu Y;Wang L;He Q;Lundberg YW
耳石是一种生物晶体，固定在内耳椭圆囊和球囊的黄斑感觉上皮上，用于运动感知和身体平衡。耳石脱位、变性和异位钙化可对平衡和眩晕/头晕产生不利影响，但耳石形成的机制尚未完全了解。在这项研究中，我们表明，选定的基质成分被招募，形成晶体基质和螯合钙离子的空间特异性形成耳石。具体而言，耳锥蛋白-90（Oc 90）通过耳蛋白的两个结构域（TH和C1 q）结合耳蛋白，但全长耳蛋白显示出最强的相互作用。这些蛋白质在小鼠的椭圆囊和球囊中的表达水平比其他内耳上皮组织高得多。在体内，在野生型（wt）小鼠中存在的Oc 90导致在椭圆囊和球囊的管腔基质中的Ca 2+富集，而在裸小鼠中不存在的Oc 90导致基质-Ca 2+急剧减少。在体外，Oc 90或otolin可以增加细胞培养物中细胞外基质钙化的倾向，并且共表达对钙化具有协同作用。分子建模和序列分析预测的结构特征，可能是这些蛋白质的相互作用和钙螯合能力的基础。总之，这些数据提供了一种机制，耳石基质组装和这种基质的作用，在积累微环境中的Ca 2+有效的碳酸钙结晶，从而揭示了一个关键的过程，管理空间特定的耳石形成。
Otoconia are bio-crystals anchored to the macular sensory epithelium of the utricle and saccule in the inner ear for motion sensing and bodily balance. Otoconia dislocation, degeneration and ectopic calcification can have detrimental effects on balance and vertigo/dizziness, yet the mechanism underlying otoconia formation is not fully understood. In this study, we show that selected matrix components are recruited to form the crystal matrix and sequester Ca2+ for spatial specific formation of otoconia. Specifically, otoconin-90 (Oc90) binds otolin through both domains (TH and C1q) of otolin, but full-length otolin shows the strongest interaction. These proteins have much higher expression levels in the utricle and saccule than other inner ear epithelial tissues in mice. In vivo, the presence of Oc90 in wildtype (wt) mice leads to an enrichment of Ca2+ in the luminal matrices of the utricle and saccule, whereas absence of Oc90 in the null mice leads to drastically reduced matrix-Ca2+. In vitro, either Oc90 or otolin can increase the propensity of extracellular matrix to calcify in cell culture, and co-expression has a synergistic effect on calcification. Molecular modeling and sequence analysis predict structural features that may underlie the interaction and Ca2+-sequestering ability of these proteins. Together, the data provide a mechanism for the otoconial matrix assembly and the role of this matrix in accumulating micro-environmental Ca2+ for efficient CaCO3 crystallization, thus uncover a critical process governing spatial specific otoconia formation.
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影响因子：
7.8
作者：
Kwan, KM;Pang, MKM;Zhou, S;Cowan, SK;Kong, RYC;Pfordte, T;Olsen, BR;Sillence, DO;Tam, PPL;Cheah, KSE
通讯作者：
Cheah, KSE
DOI：
10.1073/pnas.85.9.2919
发表时间：
1988-05-01
影响因子：
11.1
作者：
BOLANDER, ME;YOUNG, MF;TERMINE, JD
通讯作者：
TERMINE, JD
影响因子：
6.4
作者：
ENGVALL, E;RUOSLAHTI, E
通讯作者：
RUOSLAHTI, E
影响因子：
4.8
作者：
Hambrock, HO;Nitsche, DP;Hartmann, U
通讯作者：
Hartmann, U
DOI：
10.1083/jcb.114.3.597
发表时间：
1991-08
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Kwan AP;Cummings CE;Chapman JA;Grant ME
通讯作者：
Grant ME