Gene expression and phenotypic traits of Aggregatibacter actinomycetemcomitans in response to environmental changes

Background and Objective: Periodontopathogens experience several challenges in the oral cavity that may influence their transcription profile and resulting phenotype. This study evaluated the effect of environmental changes on phenotype and gene expression in a serotype b Aggregatibacter actinomycetemcomitans isolate. Material and Methods: Cultures in early exponential phase and at the start of stationary growth phase in microaerophilic and anaerobic atmospheres were evaluated. Cell hydrophobic properties were measured by adherence to n-hexadecane; in addition, adhesion to, and the ability to invade, KB cells was evaluated. Relative transcription of 12 virulence-associated genes was determined by real-time reverse transcritption quantitative PCR. Results: The culture conditions tested in this study were found to influence the phenotypic and genotypic traits of A. actinomycetemcomitans. Cells cultured in microaerophilic conditions were the most hydrophobic, reached the highest adhesion efficiency and showed up-regulation of omp100 (which encodes an adhesion) and pga (related to polysaccharide synthesis). Cells grown anaerobically were more invasive to epithelial cells and showed up-regulation of genes involved in host-cell invasion or apoptosis induction (such as apaH, omp29, cagE and cdtB) and in adhesion to extracellular matrix protein (emaA). Conclusion: Environmental conditions of different oral habitats may influence the expression of factors involved in the binding of A. actinomycetemcomitans to host tissues and the damage resulting thereby, and thus should be considered in in-vitro studies assessing its pathogenic potential.

Klonierung und funktionelle Charakterisierung von zwei Zelladhäsionsmolekülen aus den marinen Schwämmen Geodia cydonium und Suberites domuncula

ZusammenfassungAus dem Schwamm Geodia cydonium konnte die vollständige cDNA-Sequenz eines mutmaßlichen Bestandteiles des Aggregationsfaktors kloniert werden. Durch einen Northern-Blot konnte gezeigt werden, daß der gefundene Klon das vollständige Transkript repräsentiert. Das entsprechende Protein wurde in E. coli als Fusionsprotein rekombinant hergestellt. Mit einem Western-Blot-Experiment wurde der Nachweis geführt, daß es sich bei dem gefundenen Protein tatsächlich um einen Bestandteil des Aggregationsfaktors handelt. Der in diesem Western-Blot eingesetzte Antikörper wurde verwendet, um das Protein in histologischen Schnitten nachzuweisen. Das rekombinante Protein wurde in einem Aggregationsassay auf seine Funktionalität hin untersucht. Es stellte sich heraus, daß es einen Einfluß auf die Zellaggregation hat. Die Bindung des rekombinanten Aggregationsfaktors an das Lektin aus Geodia cydonium konnte gezeigt werden. Aus dem Schwamm Suberites domuncula wurde ein cDNA-Klon isoliert. Das durch diese cDNA kodierte Protein zeigt eine hohe Übereinstimmung mit einem in Vertebraten und in Limulus polyphemus vorkommendem Protein der extrazellulären Matrix, welches dort eine Rolle bei der Zellaggregation spielt. Die Vollständigkeit des Klons konnte anhand eines Northern-Blot gezeigt werden. Das Protein wurde in E. coli rekombinant hergestellt. Das rekombinante Protein führt in vitro zu einer verstärkten Aggregation von dissoziierten Schwammzellen.

Die Funktion von Dystroglycan in der Entwicklung des zentralen Nervensystems

Die Funktion von Dystroglycan in der Entwicklung des zentralen Nervensystems Der DAG ist ein oligomerer Proteinkomplex, der in den Muskelfasern die extrazelluläre Matrix mit dem Zytoskelett verbindet und dadurch der Muskulatur die mechanische Stabilität bei der Kontraktion verleiht. Mutationen des DAG sind die genetische Grundlage für verschiedene Formen von muskulären Dystrophien. Muskuläre Dystrophien sind Krankheiten, die neben einer Degeneration der Muskulatur auch verschiedene ZNS-Defekte aufweisen. Die Funktion des DAG im ZNS ist bisher unbekannt. Um seine Funktion im ZNS zu analysieren, wurde Huhn-Dystroglycan, eine zentrale Komponente des DAG, kloniert. Dystroglycan besteht aus dem extrazellulären Matrixprotein alpha-Dystroglycan und dem transmembranen beta-Dystroglycan. Beide Proteine werden vom selben Gen codiert und posttranslational gespalten. Die Huhn-Dystroglycan-Sequenz ist sehr homolog zu anderen Spezies. Antikörper hergestellt gegen die Interaktionsdomänen von alpha- und beta-Dystroglycan, wurden verwendet um die Interaktion von Dystroglycan selektiv an der Grenzfläche zwischen Gliazellendfüßen und Basallamina in der Retina zu stören. Die Antikörper wurden in vivo intravitreal in Augen von Hühnerembryoanen der Stadien E6 bis E10 injiziert. Die Injektion der Antikörper und entsprechender Fab-Fragmente führten zu schweren Veränderungen in der Retina, unter anderem Hyperproliferation, Auflösung der radialen Struktur der neuroepithelialen Zellen und einer veränderten Schichtung. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß der DAG am Kontakt der radiären Glizellen zur Basalmembran beteiligt sind.

Funktionelle Analyse von Dystroglycan in der sich entwickelnden Hühnerretina durch in-ovo-Elektroporation

Alpha- und Beta-Dystroglycan, die zentralen Komponenten eines multimeren Dystrophin-assoziierten Proteinkomplexes wurden bislang im Wesentlichen in der Skelettmuskulatur charakterisiert. Dort stellt der DAG eine molekulare Verbindung zwischen dem Aktin-Zytoskelett der Muskelfaser und einer Basalmembran her, die die einzelne Muskelfaser umhüllt. Dystroglycan vermittelt auf diese Weise die mechanische Festigkeit der Muskelfasern während der Kontraktion. Außerdem dient der DAG als Gerüst für die Anlagerung von Proteinen. Mutationen in den strukturgebenden oder signaltransduzierenden Proteinen des DAG verursachen Muskeldystrophie. Besonders schwere Muskeldystrophien werden durch Mutationen hervorgerufen, die eine veränderte Glykosylierung von Dystroglycan und damit eine verminderte Bindung von alpha-Dystroglycan an Matrixproteine verursachen. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Basalmembranbiosynthese sowie sich daraus ergebende Störungen in der Migration, Schichtung und Differenzierung von Nervenzellen im ZNS. Welche Rolle Dystroglycan im sich entwickelnden ZNS spielt, sollte in dieser Arbeit an der Hühnerretina untersucht werden. Durch Anwendung der in ovo Elektroporation wurden zwei modifizierte Dystroglycankonstrukte in Neuroepithelzellen transfiziert. Die Überexpression eines verkürtzten Dystroglycanproteins, verursachte eine Abrundung der Neuroepithelzellen. Dies führte zur Hyperproliferation der Zellen deren Folge die Bildung von Verdickungen in der Retina war sowie eine verstärkte Bildung postmitotischer Neurone. Die Elektroporation eines nicht-spaltbaren Dystroglycans, führte im Gegensatz dazu zu einer Abnahme der Anzahl proliferierender und differenzierender Nervenzellen. Als Konsequenz veränderte sich die Orientierung der Axone von retinalen Ganglienzellen. Nach der Überexpression des verkürzten Dystroglycans verloren die Axone ihre zentripetale Orientierung auf den optischen Nerv, während die Elektroporation von Wt-Dystroglycan und nicht-spaltbarem Dystroglycan nur einen gelegentlichen Richtungswechsel der Axone verursachte. Die Daten zeigen, dass Dystroglycan einen entscheidenden Einfluss auf die Proliferation, Differenzierung und Polarität der Neuroepithelzellen ausübt. Dies geschieht vermutlich durch die Vermittlung der Adhäsion des Endfußes von Neuroepithelzellen an die Basalmembran. Die Veränderungen nach der Überexpression der modifizierten Dystroglycankonstrukte liefern möglicherweise eine Erklärung für den ZNS-Phänotyp der sich bei verschiedenen Formen von Muskeldystrophie zeigt.

Die Rolle Prolin-reicher Sequenzmotive des Core-Proteins in der Morphogenese des Hepatitis-B Virus

Diese Arbeit hatte zum Ziel, den Ausschleusungsmechanismus des Hepatitis-B Virus zu beleuchten. Es ist bisher unbekannt, wie das virale Nukleokapsid umhüllt und das reife Virion aus der Leberzelle freigesetzt wird. Bei einigen RNA-Viren, beispielsweise HIV-1, Ebola oder RSV, vermitteln so genannte Late-Domänen im viralen Kapsid- oder Matrix-Protein die Knospung der Viren an intrazellulären Membranen oder der Plasmamembran. Da das HBV-Core-Protein ähnliche Sequenzen trägt, wurde in der vorliegenden Arbeit überprüft, welche Rolle diese im viralen Replikationszyklus spielen. Meine Ergebnisse zeigen, dass die beiden Prolin-reichen Sequenzen PPAY (129-132) und PPNAP (134-138), die retroviralen Late-Domänen ähneln, für die HBV-Morphogenese essentiell sind. Mutationen einzelner Aminosäuren innerhalb dieser Motive führen zu Phänotypen mit verändertem Kapsid-, Nukleokapsid- und Virus-Bildungs-Vermögen. Insbesondere sind die Aminosäure Tyrosin 132 des Motivs PPAY und die Prolinreste 134 und 135 des Motivs PPNAP erforderlich, da diese schon für die Bildung der Kapside unentbehrlich sind. Charakteristisch für beide Motive sind auch die hier gezeigten Interaktionen mit speziellen Wirtszellfaktoren, deren physiologische Funktion es ist, zelluläre Proteine in den endosomalen Sortierungsprozess einzuschleusen. Im Vordergrund stehen hier die E3 Ub-Ligase Nedd4, welche Proteine mit Ub konjugiert und diese so signifikant für die Einschleusung in das endosomale System markiert, und Tsg101, das als zentrale Komponente des ESCRT-I-Komplexes für die Erkennung von ubiquitinierten Proteinen zuständig ist und diese dadurch in die ESCRT-Kaskade des multivesikulären Endosoms einführt. Für die genannten Interaktionen ist das Motiv PPAY und hier wieder speziell das Tyrosin 132 des HBV-Core-Proteins für die Wechselwirkung mit Nedd4 notwendig. Hingegen vermittelt die L-Domänen-ähnliche Sequenz PPNAP die Assoziation von Core mit Tsg101, wobei die beiden Prolinreste 134 und 135 und auch das Asparagin 136 für die Interaktion essentiell sind. Sowohl Nedd4 als auch Tsg101 wirken im Zusammenhang mit Ubiquitin, weshalb eine Ubiquitinierung von Core, trotz bislang negativer Nachweise, wahrscheinlich ist. Zugunsten dieser Annahme spricht auch mein Nachweis, dass der Lysinrest an Position 96 des Core-Proteins, als potentieller Ub-Akzeptor, gerade in späten Schritten eine essentielle Rolle spielt. Weiterhin klärungsbedürftig ist auch die Frage, ob Core direkt mit Tsg101 und Nedd4 interagiert, oder ob andere Faktoren dazwischen geschaltet sind. Auch könnte mit Hilfe von siRNA-vermittelten Depletionsversuchen die physiologische Relevanz der Tsg101/Core-und Nedd4/Core-Interaktion weiterführend untersucht werden. Zudem zeigen meine Arbeiten, dass Core mit intrazellulären Membranen assoziiert, weshalb es interessant wäre, zu untersuchen, ob es sich hierbei um Membranen des endosomalen Systems handelt, an denen die finalen Schritte der Virus-Morphogenese stattfinden könnten.

Die Rolle des Fibronektins im Knochen und in der diabetischen Nephropathie

Diese Arbeit befasst sich mit der Rolle des Fibronektins im Knochen sowie in der diabetischen Nephropathie. Fibronektin im Knochen: Es war bekannt, dass Osteoblasten für ihre Differenzierung in vitro Fibronektin benötigen, dass Fibronektin für die Ausbildung einer Kollagenmatrix erforderlich ist und für die Matrixintegrität eine kontinuierliche Fibronektin-Versorgung gewährleistet sein muss. Um die Rolle des Fibronektins im Knochen, dessen Matrix zu 90% aus Kollagen besteht, näher zu untersuchen, wurde das Fibronektin der Osteoblasten spezifisch über das Cre/loxP-System in Mäusen ausgeschaltet. Dies führte zu einer erhöhten Anzahl an Osteoblasten, deren Fähigkeit die Matrix zu mineralisieren jedoch beeinträchtigt war. Dennoch zeigte sich kein Einfluss auf die Eigenschaften der Knochenmatrix. Insbesondere war der Fibronektingehalt nicht vermindert, entgegen der allgemeinen Annahme, dass die Osteoblasten die Produzenten des Fibronektins der Knochenmatrix seien. Im Gegensatz dazu stellte sich durch Untersuchungen an anderen genetisch veränderten Mäusen heraus, dass eine Ausschaltung des Plasmafibronektins im Blut zu einer deutlichen Verringerung des Fibronektingehalts des Knochens sowie zu einer Verminderung des Mineralgehalts bezogen auf die Proteinmenge führte. Auch die Komposition des Minerals war verändert. Da es jedoch keinen nennenswerten Effekt auf die Knochenzellen gab, lässt sich schlussfolgern, dass die Osteoblasten-spezifische Fibronektin-Isoform für eine regelgerechte Funktion der Osteoblasten notwendig ist, während das von der Leber produzierte Plasmafibronektin die Zusammensetzung der Knochenmatrix beeinflusst. Fibronektin in der diabetischen Niere: Mit der diabetischen Nephropathie geht eine Ausdehnung des Mesangiums in den Glomeruli einher, die mit dem Ausmaß des Nierenschadens korreliert ist. Fibronektin ist ein Bestandteil dieses expandierten Mesangiums. Vorarbeiten hatten gezeigt, dass injiziertes Fibronektin durch die Blutzirkulation in die Niere gelangt und in der Mesangialmatrix der Glomeruli eingelagert wird. Daher wurden in konditionellen Knockout-Mäusen das Plasmafibronektin bzw. das Fibronektin der Mesangialzellen und das Plasmafibronektin zugleich ausgeschaltet. In diesen Mäusen wurde ein Diabetes mellitus induziert und die Tiere für 22 Wochen mit Diabetes gehalten. Die Ausschaltung des Fibronektins hatte eine geringere Ausbreitung der Mesangialmatrix sowie eine geringere Mortalität der Tiere zur Folge. Interessanterweise schien das Plasmafibronektin alleine bereits grob ein Drittel der Ausdehnung des Mesangiums zu verursachen. Die kombinierte Ausschaltung von zirkulierendem und lokalem Fibronektin vermochte die Expansion der Mesangialmatrix sogar beinahe zu halbieren. Zusammengefasst zeigten sich neue Rollen eines traditionellen Proteins der Extrazellulärmatrix in physiologischen und pathologischen Zuständen. Einige dieser Aspekte demonstrieren die große Bedeutung der Fibronektin-Produktion durch die Leber.

Improving chondrogenesis: potential and limitations of SOX9 gene transfer and mechanical stimulation for cartilage tissue engineering

Articular cartilage injuries and degeneration affect a large proportion of the population in developed countries world wide. Stem cells can be differentiated into chondrocytes by adding transforming growth factor-beta1 and dexamethasone to a pellet culture, which are unfeasible for tissue engineering purposes. We attempted to achieve stable chondrogenesis without any requirement for exogenous growth factors. Human mesenchymal stem cells were transduced with an adenoviral vector containing the SRY-related HMG-box gene 9 (SOX9), and were cultured in a three-dimensional (3D) hydrogel scaffold composite. As an additional treatment, mechanical stimulation was applied in a custom-made bioreactor. SOX9 increased the expression level of its known target genes, as well as its cofactors: the long form of SOX5 and SOX6. However, it was unable to increase the synthesis of sulfated glycosaminoglycans (GAGs). Mechanical stimulation slightly enhanced collagen type X and increased lubricin expression. The combination of SOX9 and mechanical load boosted GAG synthesis as shown by (35)S incorporation. GAG production rate corresponded well with the amount of (endogenous) transforming growth factor-beta1. Finally, cartilage oligomeric matrix protein expression was increased by both treatments. These findings provide insight into the mechanotransduction of mesenchymal stem cells and demonstrate the potential of a transcription factor in stem cell therapy.

The transcriptional regulator megakaryoblastic leukemia-1 mediates serum response factor-independent activation of tenascin-C transcription by mechanical stress

The extracellular matrix protein tenascin-C (TNC) is up-regulated in processes influenced by mechanical stress, such as inflammation, tissue remodeling, wound healing, and tumorigenesis. Cyclic strain-induced TNC expression depends on RhoA-actin signaling, the pathway that regulates transcriptional activity of serum response factor (SRF) by its coactivator megakaryoblastic leukemia-1 (MKL1). Therefore, we tested whether MKL1 controls TNC transcription. We demonstrate that overexpression of MKL1 strongly induces TNC expression in mouse NIH3T3 fibroblasts and normal HC11 and transformed 4T1 mammary epithelial cells. Part of the induction was dependant on SRF and a newly identified atypical CArG box in the TNC promoter. Another part was independent of SRF but required the SAP domain of MKL1. An MKL1 mutant incapable of binding to SRF still strongly induced TNC, while induction of the SRF target c-fos was abolished. Cyclic strain failed to induce TNC in MKL1-deficient but not in SRF-deficient fibroblasts, and strain-induced TNC expression strongly depended on the SAP domain of MKL1. Promoter-reporter and chromatin immunoprecipitation experiments unraveled a SAP-dependent, SRF-independent interaction of MKL1 with the proximal promoter region of TNC, attributing for the first time a functional role to the SAP domain of MKL1 in regulating gene expression.

Characteristics of aleveolar bone associated with physiological movement of molar in mice: a histological and histochemical study

Mouse molars undergo distal movement, during which new bone is formed at the mesial side of the tooth root whereas the preexisting bone is resorbed at the distal side of the root. However, there is little detailed information available regarding which of the bones that surround the tooth root are involved in physiological tooth movement. In the present study, we therefore aimed to investigate the precise morphological differences of the alveolar bone between the bone formation side of the tooth root, using routine histological procedures including silver impregnation, as well as by immunohistochemical analysis of alkaline phosphatase and tartrate-resistant acid phosphatase activity, and immunohistochemical analysis of the expression of the osteocyte markers dentin matrix protein 1, sclerostin, and fibroblast growth factor 23. Histochemical analysis indicated that bone formation by osteoblasts and bone resorption by osteoclasts occurred at the bone formation side and the bone resorption side, respectively. Osteocyte marker immunoreactivity of osteocytes at the surface of the bone close to the periodontal ligament differed at the bone formation and bone resorption sides. We also showed different specific features of osteocytic lacunar canalicular systems at the bone formation and bone resorption sides by using silver staining. This study suggests that the alveolar bone is different in the osteocyte nature between the bone formation side and the bone resorption side due to physiological distal movement of the mouse molar.

Agrin is required for survival and function of monocytic cells

Agrin, an extracellular matrix protein belonging to the heterogeneous family of heparan sulfate proteoglycans (HSPGs), is expressed by cells of the hematopoietic system but its role in leukocyte biology is not yet clear. Here we demonstrate that agrin has a crucial, nonredundant role in myeloid cell development and functions. We have identified lineage-specific alterations that affect maturation, survival and properties of agrin-deficient monocytic cells, and occur at stages later than stem cell precursors. Our data indicate that the cell-autonomous signals delivered by agrin are sensed by macrophages through the α-DC (DG) receptor and lead to the activation of signaling pathways resulting in rearrangements of the actin cytoskeleton during the phagocytic synapse formation and phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases (Erk 1/2). Altogether, these data identify agrin as a novel player of innate immunity.

Role of RhoA/ROCK-dependent actin contractility in the induction of tenascin-C by cyclic tensile strain

In chick embryo fibroblasts, the mRNA for extracellular matrix protein tenascin-C is induced 2-fold by cyclic strain (10%, 0.3 Hz, 6 h). This response is attenuated by inhibiting Rho-dependent kinase (ROCK). The RhoA/ROCK signaling pathway is primarily involved in actin dynamics. Here, we demonstrate its crucial importance in regulating tenascin-C expression. Cyclic strain stimulated RhoA activation and induced fibroblast contraction. Chemical activators of RhoA synergistically enhanced the effects of cyclic strain on cell contractility. Interestingly, tenascin-C mRNA levels perfectly matched the extent of RhoA/ROCK-mediated actin contraction. First, RhoA activation by thrombin, lysophosphatidic acid, or colchicine induced tenascin-C mRNA to a similar extent as strain. Second, RhoA activating drugs in combination with cyclic strain caused a super-induction (4- to 5-fold) of tenascin-C mRNA, which was again suppressed by ROCK inhibition. Third, disruption of the actin cytoskeleton with latrunculin A abolished induction of tenascin-C mRNA by chemical RhoA activators in combination with cyclic strain. Lastly, we found that myosin II activity is required for tenascin-C induction by cyclic strain. We conclude that RhoA/ROCK-controlled actin contractility has a mechanosensory function in fibroblasts that correlates directly with tenascin-C gene expression. Previous RhoA/ROCK activation, either by chemical or mechanical signals, might render fibroblasts more sensitive to external tensile stress, e.g., during wound healing.

Successful kidney transplantation from donor with Marfan's syndrome

Marfan's syndrome is caused by mutations in the extracellular matrix protein fibrillin-1 with aortic aneurysm and dissection being its most life-threatening manifestations. Kidney transplantation from donors with Marfan's syndrome has never been reported in the literature, possibly because of reticences due to the underlying connective tissue disease. Here, we report two patients with end-stage renal disease, transplanted with the kidneys from a donor with Marfan's syndrome who died of aortic dissection and cerebral hemorrhage. After delayed graft function in both recipients, renal function normalized with no renovascular complications and negative proteinuria for 6 years in one patient and 2 years in the other patient, who died from an ischemic cerebrovascular insult. Kidneys from organ donors with Marfan's syndrome might be suitable for transplantation.

Identification and in silico analyses of novel TGFBR1 and TGFBR2 mutations in Marfan syndrome-related disorders

Very recently, heterozygous mutations in the genes encoding transforming growth factor beta receptors I (TGFBR1) and II (TGFBR2) have been reported in Loeys-Dietz aortic aneurysm syndrome (LDS). In addition, dominant TGFBR2 mutations have been identified in Marfan syndrome type 2 (MFS2) and familial thoracic aortic aneurysms and dissections (TAAD). In the past, mutations of these genes were associated with atherosclerosis and several human cancers. Here, we report a total of nine novel and one known heterozygous sequence variants in the TGFBR1 and TGFBR2 genes in nine of 70 unrelated individuals with MFS-like phenotypes who previously tested negative for mutations in the gene encoding the extracellular matrix protein fibrillin-1 (FBN1). To assess the pathogenic impact of these sequence variants, in silico analyses were performed by the PolyPhen, SIFT, and Fold-X algorithms and by means of a 3D homology model of the TGFBR2 kinase domain. Our results showed that in all but one of the patients the pathogenic effect of at least one sequence variant is highly probable (c.722C > T, c.799A > C, and c.1460G > A in TGFBR1 and c.773T > G, c.1106G > T, c.1159G > A, c.1181G > A, and c.1561T > C in TGFBR2). These deleterious alleles occurred de novo or segregated with the disease in the families, indicating a causative association between the sequence variants and clinical phenotypes. Since TGFBR2 mutations found in patients with MFS-related disorders cannot be distinguished from heterozygous TGFBR2 mutations reported in tumor samples, we emphasize the importance of segregation analysis in affected families. In order to be able to find the mutation that is indeed responsible for a MFS-related phenotype, we also propose that genetic testing for sequence alterations in TGFBR1 and TGFBR2 should be complemented by mutation screening of the FBN1 gene.

Expression of phosphoproteins and amelotin in teeth

The organic material of our teeth consists of collagens and a number of calcium-binding phosphoproteins. Six of these phosphoproteins have recently been grouped in the family of the SIBLINGs (small integrin-binding ligand, N-linked glycoproteins), namely osteopontin, bone sialoprotein, dentin matrix protein (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP), matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE) and enamelin. We prepared a cDNA library from rat incisors in order to identify the genes involved in tooth formation. The library was screened by subtractive hybridization with two probes; one specific for teeth, the other for bone. We found that the vast majority of the clones from our library were expressed at similar levels in bone and teeth, demonstrating the close relationship of the two tissues. Only 7% of all the clones were expressed in a tooth-specific fashion. These included clones for the enamel proteins; amelotin, amelogenin, ameloblastin and enamelin; for the dentin proteins DSPP and DMP1; and for the intermediate filament protein cytokeratin 13. Several typical bone proteins, including collagen I, osteocalcin, alkaline phosphatase and FATSO, were also expressed at significantly higher levels in teeth than in bone, probably due to the extreme growth rate of rat incisors. The amino acid sequence of rat amelotin showed 62% identity with the sequence from humans. It was expressed considerably later than the other enamel proteins, suggesting that amelotin may serve a function different from those of amelogenin, ameloblastin and enamelin.

Expression of cartilage-related genes in bovine synovial tissue

The synovium contains mesenchymal stem cells with chondrogenic potential. Although synovial and articular cartilage tissue develop from a common pool of mesenchymal cells, little is known about their genetic commonalities. In the present study, the mRNA levels for several cartilage-related proteins, namely, cartilage oligomeric matrix protein (COMP), Sox9, aggrecan, and collagen types I, II, IX, X, and XI, were measured using the real-time polymerase chain reaction. Our data reveal the synovium of calf metacarpal joints to physiologically express not only type I collagen but also COMP, Sox9, aggrecan, and collagen types X and XI. The mRNA levels for the latter five proteins lie between 2% and 15% of those in articular cartilage. We speculate that these genes are being expressed by chondroprogenitor cells, whose presence in the synovium reflects a common ontogenetic phase in the fetal development of this tissue and of articular cartilage.