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骨形成蛋白（BMPs，Bone Morphogenetic Proteins）是一類具有廣泛生物活性的多功能蛋白質(zhì)，屬于轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）超家族。

• 化學(xué)結(jié)構(gòu)：BMPs是小分子蛋白質(zhì)，范圍從11到16kD，經(jīng)過蛋白水解加工形成二硫鍵連接的同源二聚體，也可以作為具有增強(qiáng)活性的異二聚體存在，如BMP-2/7和BMP-4/7。

• 分類：根據(jù)氨基酸序列的相似性，BMPs可以進(jìn)一步分為不同的亞組，如BMP2/4、BMP5/6/7/8、BMP9/BMP10和BMP12/13/14（GDF5/6/7）等。值得注意的是，BMP-1雖然能夠誘導(dǎo)骨和軟骨發(fā)育，但它是一種金屬蛋白酶，在膠原成熟過程中作為前膠原C-蛋白酶發(fā)揮作用，不屬于TGF-β超家族。

生理功能

BMPs在機(jī)體中發(fā)揮著多種重要和多樣化的作用，包括：

1. 骨骼和軟骨形成：BMPs是誘導(dǎo)骨骼和軟骨形成的關(guān)鍵因子，能夠刺激成骨細(xì)胞增殖、分化和基質(zhì)礦化，從而在骨骼發(fā)育和修復(fù)中起重要作用。

2. 胚胎形成：BMPs在胚胎形成過程中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，參與中胚層的形成、心臟發(fā)育等多個發(fā)育過程。

3. 器官形成和穩(wěn)態(tài)：BMPs還參與多個器官的形成和穩(wěn)態(tài)維持，如腎臟、眼睛、心臟等。

信號傳導(dǎo)機(jī)制

BMPs的信號傳導(dǎo)主要通過與細(xì)胞表面的受體結(jié)合來實現(xiàn)，具體過程如下：

1. 受體結(jié)合：BMPs與I型和II型BMP受體結(jié)合，形成異源四聚體復(fù)合物。

2. 受體磷酸化：II型受體磷酸化I型受體，從而激活I(lǐng)型受體的激酶活性。

3. 信號級聯(lián)反應(yīng)：激活后的I型受體繼續(xù)磷酸化受體相關(guān)的SMAD蛋白（特別是SMAD1、SMAD5和SMAD8）。磷酸化的SMAD蛋白與SMAD4結(jié)合，形成三聚體復(fù)合物，并被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)。

4. 基因轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)，三聚體復(fù)合物與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物一起介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化等生物學(xué)過程。

此外，BMPs的信號傳導(dǎo)還受到多種分子的調(diào)節(jié)，包括細(xì)胞外的拮抗劑分子（如Noggin、Chordin等）、細(xì)胞表面的輔助受體（如RGM/DRAGON家族）以及細(xì)胞質(zhì)中的抑制蛋白（如SMAD6和SMAD7）等。