Published October 1, 2014 | Version v1
Publication Open

Recombinant human BMPs 2 and 4 expressed in mammalian cells aiming at bone tissue engineering and stem cell proliferation and differentiation

  • 1. Universidade de São Paulo
  • 2. Universidade Federal Fluminense
  • 3. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

Description

Background Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) are multifunctional, secreted cytokines belonging to the TGF-b superfamily. These proteins act as a disulfide-linked homodimer, being potent regulators of bone and cartilage formation and repair, cell proliferation in embryonic development and adult bone homeostasis. BMPs are promising molecules in periodontal regeneration to treat physiopathological bone loss and non-union fractures and in oral surgery, and to accelerate and increase osseointegration. BMPs are dimeric molecules displaying sites for Nand O-glycosylation, which increases the stability and half-life of the protein in the body, in addition to determining the specificity of receptor coupling. BMP-2 induces cartilage and bone formation. BMP4 has also been shown to play a role in triggering osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells, through activation of osteoblastic related genes. In order to ensure proper glycosylation and conformational folding and to prevent immunogenicity, we elected a mammalian cell expression system to produce these BMPs aiming at bone regeneration, stem cell proliferation and differentiation and their application in human and veterinary cell therapy.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية البروتينات المورفوجينية العظمية (BMPs) هي سيتوكينات متعددة الوظائف ومفرزة تنتمي إلى عائلة TGF - b. تعمل هذه البروتينات كعامل متجانس مرتبط بثنائي الكبريتيد، كونها منظمات قوية لتكوين العظام والغضاريف وإصلاحها، وتكاثر الخلايا في التطور الجنيني وتوازن العظام عند البالغين. تعد BMPs جزيئات واعدة في تجديد اللثة لعلاج فقدان العظام الفيزيائي المرضي والكسور غير النقابية وفي جراحة الفم، ولتسريع وزيادة التكامل العظمي. BMPs هي جزيئات ثنائية الأبعاد تعرض مواقع NAND O - glycosylation، مما يزيد من ثبات البروتين في الجسم وعمره النصفي، بالإضافة إلى تحديد خصوصية اقتران المستقبلات. يحفز BMP -2 تكوين الغضاريف والعظام. كما ثبت أن BMP4 يلعب دورًا في تحفيز تمايز الخلايا العظمية للخلايا الجذعية الوسيطة، من خلال تنشيط الجينات المرتبطة بالبلاستيك العظمي. من أجل ضمان الجليكوزيل السليم والطي التوافقي ومنع المناعة، اخترنا نظام التعبير عن خلايا الثدييات لإنتاج هذه BMPs التي تهدف إلى تجديد العظام وتكاثر الخلايا الجذعية وتمايزها وتطبيقها في العلاج بالخلايا البشرية والبيطرية.

Translated Description (French)

Contexte Les protéines morphogénétiques osseuses (BMP) sont des cytokines sécrétées multifonctionnelles appartenant à la superfamille du TGF-b. Ces protéines agissent comme un homodimère lié au disulfure, étant de puissants régulateurs de la formation et de la réparation des os et du cartilage, de la prolifération cellulaire dans le développement embryonnaire et de l'homéostasie osseuse chez l'adulte. Les BMP sont des molécules prometteuses dans la régénération parodontale pour traiter la perte osseuse physiopathologique et les fractures non articulaires et en chirurgie buccale, et pour accélérer et augmenter l'ostéointégration. Les BMP sont des molécules dimères présentant des sites de Nand O-glycosylation, ce qui augmente la stabilité et la demi-vie de la protéine dans le corps, en plus de déterminer la spécificité du couplage des récepteurs. La BMP-2 induit la formation du cartilage et des os. Il a également été démontré que BMP4 joue un rôle dans le déclenchement de la différenciation ostéoblastique des cellules souches mésenchymateuses, par l'activation des gènes liés à l'ostéoblastie. Afin d'assurer une glycosylation et un repliement conformationnel appropriés et de prévenir l'immunogénicité, nous avons choisi un système d'expression cellulaire de mammifère pour produire ces BMP visant la régénération osseuse, la prolifération et la différenciation des cellules souches et leur application en thérapie cellulaire humaine et vétérinaire.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes Las proteínas morfogenéticas óseas (bmp) son citoquinas multifuncionales secretadas que pertenecen a la superfamilia TGF-B. Estas proteínas actúan como un homodímero unido a disulfuro, siendo potentes reguladores de la formación y reparación de huesos y cartílagos, la proliferación celular en el desarrollo embrionario y la homeostasis ósea adulta. Las bmp son moléculas prometedoras en la regeneración periodontal para tratar la pérdida ósea fisiopatológica y las fracturas sin unión y en la cirugía oral, y para acelerar y aumentar la osteointegración. Las bmp son moléculas diméricas que muestran sitios para la O-glicosilación de Nand, lo que aumenta la estabilidad y la semivida de la proteína en el cuerpo, además de determinar la especificidad del acoplamiento del receptor. BMP-2 induce la formación de cartílago y hueso. También se ha demostrado que BMP4 desempeña un papel en el desencadenamiento de la diferenciación osteoblástica de las células madre mesenquimales, a través de la activación de genes relacionados con osteoblásticos. Con el fin de garantizar la glicosilación y el plegamiento conformacional adecuados y prevenir la inmunogenicidad, elegimos un sistema de expresión de células de mamífero para producir estas bmp con el objetivo de la regeneración ósea, la proliferación y diferenciación de células madre y su aplicación en la terapia celular humana y veterinaria.

Files

1753-6561-8-S4-P84.pdf

Files (257.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e7d9a9ff16be1221f6bea33950a61e3a
257.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يتم التعبير عن BMPs البشرية المؤتلفة 2 و 4 في خلايا الثدييات التي تهدف إلى هندسة الأنسجة العظمية وتكاثر الخلايا الجذعية وتمايزها
Translated title (French)
BMP humaines recombinantes 2 et 4 exprimées dans des cellules de mammifères visant le génie tissulaire osseux et la prolifération et la différenciation des cellules souches
Translated title (Spanish)
BMP humanas recombinantes 2 y 4 expresadas en células de mamífero con el objetivo de la ingeniería del tejido óseo y la proliferación y diferenciación de células madre

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2103998376
DOI
10.1186/1753-6561-8-s4-p84

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W2094797938
  • https://openalex.org/W2120107624