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異所性に骨を形成する蛋白(BMP)の存在が報告されている。しかし、BMPの精製を進めると骨誘導活性の低下が起きる。このことは、BMP単体でも骨誘導活性を有するが、他の蛋白の関与により作用が増強されることを示唆する。本研究は、このBMP活性に関与する蛋白(BMP補助蛋白)の同定を行うため、骨基質中に含まれる各種蛋白を精製し、BMP補助蛋白の検索を行い、蛋白のアミノ酸配列を明らかにすることを目的とした。
BMP補助蛋白検索法は、仔牛大腿骨を粉砕し、脱脂、脱灰、グアニジン塩酸で骨基質蛋白を抽出する。この抽出蛋白(G-EXT)をヘパリンセファロースカラムにより精製後、電気泳動分取装置を用いて分子量ごとに精製し、BMPおよびそれ以外の蛋白を得た。骨誘導活性を調べるためこれらの蛋白ととコラーゲンとの混合物を作成し、この混合物を4週齢ラットの筋肉中に埋入し、18日後、軟X線撮影、石灰化物の摘出を行った。この摘出物の重量、カルシウム含量、および組織連続標本による骨誘導活性の測定を行った。
今回の研究はBMP補助蛋白の検索分子量範囲を10〜40kDaに限定して行った。その結果、BMPに10〜28kDaの蛋白を混合した場合と、33kDa〜40kDaの蛋白を混合した場合では、10〜28kDaの蛋白を混合した方でより強い骨誘導能が認められた。更にこの10〜28kDaの蛋白を詳細に検討したところ27.5kDaの蛋白質を含む場合、有為差は認められないもののカルシウ含量が増加していた。また、この27.5kDaの蛋白を含んだ試料により形成された骨組織は、他の試料で作成した骨組織とは骨形成の状態が異なっていた。
以上のことより骨基質中に含まれる27.5kDaの蛋白質は何らかの形で骨誘導に関与しているものと考えられた。
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