Calbindin-D28k及其在牙齿中的分布

　　钙离子是生物体内具有重要功能的二价阳离子，作为一种细胞内第可二信使,参与介导诸多的生理功能，如细胞运动、细胞分裂、神经传导或分泌过程。钙离子的作用往往需要一种蛋白的介导或调节，此即钙结合蛋白（Calcium-binding protein）或称钙调节性蛋白（Calcium-modulated protein）。钙结合蛋白包括Calbindin-D28k、Calbindin-D9k、钙调蛋白（Calmodulin）、肌钙蛋白C、S-100蛋白等200多种蛋白。其中Calbindin-D28k及其在牙齿中的分布近十几年来受到一些学者的关注。现对这方面的研究进行综述介绍，为深入探索Calbindin-D28k在牙齿发育中的功能提供一些帮助信息。
1　Calbindin-D28k的概况
　　Calbindin-D28k最初是由Wasserman和Taylor［1］于1966年在鸡小肠粘膜中发现的，其Mr约为27.8×103，由于在小肠中的合成受1,25-二羟基维生素D3水平的调节,故又被称为维生素D依赖性钙结合性蛋白（Vitamin D-dependent calcium binding protein）［2］。在随后的研究中,人们在其他组织和器官如肾脏、神经系统、骨和软骨等及其他脊椎动物体内也发现了Calbindin-D28k［3］。在哺乳动物，Calbindin-D28k主要存在于肾脏和大脑，另有一种Mr小些的大约为7.9×103～9.9×103的钙结合蛋白即Calbindin-D9k也在哺乳动物的小肠、肾脏、软骨和横纹肌中被发现。由于在鱼脑和乌贼神经元中亦存在Calbindin-D28k，从系统发育的角度来看,它是一个古老的大分子，最初可能系从神经元蛋白开始进化，逐渐演变而在更高级一些动物的多种组织中出现。
2　Calbindin-D28k的生物化学特性及其功能
　　Calbindin-D28k的等电点为4.8，每个分子中含有6个EF-hand样结构,可与5～6个钙离子高亲和力结合，EF-hand样结构是指由几十个氨基酸连接形成的一种特殊结构,由两个α－螺旋（E和F）和其间的一个多肽环共同组成，即α－螺旋（E）－环－α－螺旋（F）。
　　　　禽类和哺乳动物Calbindin-D28k的整个氨基酸序列现已确定，共由261个氨基酸组成，不同种属动物之间Calbindin-D28k氨基酸序列存在很高的同源性。啮齿动物、牛和人等哺乳动物之间同源性高达98%，哺乳动物与禽类之间同源性为79%，大鼠与禽类在5\'非翻译区无同源性，但在3\'非翻译区有39%的同源性［4］。
　　禽类Calbindin-D28k基因长18.5kb，10个间插序列将其分成11个编码外显子［5］，启动子区以GC为主(60%～80%)，人Calbindin-D28k基因位于8号染色体，长17个多kb，启动子区的显著结构特点包括: TATAAATA序列、CCAAT序列、富含GC的序列，在1?708bp处有一潜在的SP1结合位点以及一核心糖皮质激素样反应元件TGTTCT［6］。
　　许多学者应用放射免疫测定法、蛋白印迹法、Northern Blot法、免疫组化法和原位杂交组织化学技术,对Calbindin-D28k在不同动物的各种组织的分布进行了广泛研究，但对它的功能仍知之甚少。大多根据其分布特点推测其可能功能。一系列的实验表明Calbindin-D28k在整个小肠钙吸收过程中起重要作用，可能参与或与细胞内钙转运密切相关，但其在钙转运的复杂过程中作用的确切部位尚不清楚［7］。
　　在肾脏, Calbindin-D28k位于细胞的远中小管，可能促进小管的钙吸收。它在鸡蛋壳形成期可能参与钙的的分泌过程。在骨组织，它可能参与软骨钙化,向细胞外钙化区运送钙离子。Calbindin-D28k在神经组织的广泛分布,特别是在神经元的分布,提示他可能通过调节神经元的钙离子水平,在神经元的分化、迁移、成熟和突触的形成中具有重要的功能［8］。
3　Calbindin-D28k在牙齿中的分布
　　因为维生素D在机体钙离子体内稳态中起重要的作用，牙与骨在许多方面的相似性，关于维生素D与骨形成的文献浩如烟海，而维生素D在牙齿形成中作用的文章较少。为此，一些学者绕有兴趣地应用各种检测手段开展了Calbindin-D28k与牙齿的相关研究。