介怡琳，陳 嬋，劉晴麗，馬美湖，黃 茜*

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蛋品加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，湖北 武漢 430070）

卵黃高磷蛋白調(diào)控生物礦化的研究進(jìn)展

介怡琳，陳 嬋，劉晴麗，馬美湖，黃 茜*

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蛋品加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，湖北 武漢 430070）

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)磷酸化蛋白質(zhì)在生物礦化過(guò)程中起著重要的作用，而卵黃高磷蛋白是目前自然界中磷酸化程度最高的蛋白質(zhì)之一，已有部分研究證明了卵黃高磷蛋白具有礦化調(diào)節(jié)作用，但關(guān)于它調(diào)控礦化的活性位點(diǎn)及具體機(jī)制還不明確。本文概述了生物礦化發(fā)生的環(huán)境、礦化原理、礦化過(guò)程及礦化調(diào)控等內(nèi)容，對(duì)卵黃高磷蛋白調(diào)控生物礦化的相關(guān)假說(shuō)及研究進(jìn)展進(jìn)行了探討。

卵黃高磷蛋白；生物礦化；調(diào)控機(jī)制；雞蛋

近年來(lái)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磷酸化蛋白質(zhì)（phosphoprotein）在仿生礦化過(guò)程中起到很重要的作用［1］，國(guó)內(nèi)外一些科學(xué)家研究了骨橋蛋白、牙本質(zhì)磷蛋白等磷蛋白調(diào)節(jié)生物礦化的過(guò)程，有望為仿生材料的研究帶來(lái)突破。卵黃高磷蛋白（phosvitin，PV）是雞蛋蛋黃中的一種高度磷酸化糖蛋白［2］，其含磷量占蛋黃總磷量的80%，且具有能捕捉金屬離子的特性，在雞胚骨骼發(fā)育中起著重要作用。然而作為一種典型的磷蛋白，其發(fā)揮調(diào)節(jié)生物礦化的具體作用機(jī)制并沒(méi)有得到充分的認(rèn)識(shí)，相關(guān)的研究進(jìn)展比較緩慢。本文綜述了PV調(diào)控生物礦化的相關(guān)假說(shuō)及研究進(jìn)展。

1 生物礦化與磷蛋白

1.1 生物礦化概述

生物礦化是指于生物體不同部位的特定環(huán)境中，在有機(jī)基質(zhì)和細(xì)胞等的共同參與下，環(huán)境中無(wú)機(jī)元素選擇性地在特定有機(jī)基質(zhì)上形核、生長(zhǎng)、相變，最終轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨扔行虻纳锏V物的過(guò)程［3］。

生物礦化發(fā)生的大環(huán)境是細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)，它提供了礦化所需的特定的溫度、pH值和礦物離子等條件，同時(shí)大環(huán)境的空間結(jié)構(gòu)也決定了礦物的尺寸大小及排列組裝［4］。無(wú)論是細(xì)胞內(nèi)還是細(xì)胞外礦化，生物礦化的精密控制過(guò)程都依賴特定的微環(huán)境：由細(xì)胞分泌的有機(jī)基質(zhì)按照一定方式自組裝形成的具有特定結(jié)構(gòu)的礦化空間［5］。在此空間中，有機(jī)基質(zhì)自組裝結(jié)構(gòu)通常是作為礦化體系的核心，既提供礦物形核的位點(diǎn)，又作為模板控制晶體的生長(zhǎng)和組裝［6］。生物礦化的基本過(guò)程包括4 個(gè)階段：晶體生長(zhǎng)、界面分子的識(shí)別、晶體生長(zhǎng)的調(diào)制、晶體的外延生長(zhǎng)與組裝［7］。綜合來(lái)看，這4 個(gè)階段中同時(shí)存在著對(duì)成核位點(diǎn)、晶型、晶體生長(zhǎng)方向及有序性等方面的控制。另外，有研究表明，礦化的過(guò)程往往不是直接從溶液到礦物的一步到位，而是經(jīng)歷無(wú)定形前驅(qū)相［8］→晶體中間相→最終礦物的連續(xù)轉(zhuǎn)變［9］。生物礦化的產(chǎn)物即生物礦物，主要有以下特點(diǎn)：選擇性礦化（即生物體根據(jù)其生命活動(dòng)的功能需求選擇性的進(jìn)行礦化）、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合結(jié)構(gòu)、非熱力學(xué)穩(wěn)定相（即生物礦物以熱力學(xué)亞穩(wěn)形式存在［10］）、復(fù)雜有序的分級(jí)結(jié)構(gòu)、良好的物理化學(xué)和力學(xué)性能。

1.2 生物礦化的調(diào)控

生物礦化是在基因、蛋白、基質(zhì)和細(xì)胞等因素的綜合作用和逐級(jí)調(diào)控下進(jìn)行的［11］。納米尺度上，基因控制著特定蛋白在特定空間時(shí)間中分泌、表達(dá)，并組裝形成細(xì)胞外基質(zhì)，繼而啟動(dòng)蛋白-蛋白和蛋白-晶體等相互作用。中等尺度上，礦化組織的分級(jí)組裝由多種細(xì)胞代謝活動(dòng)控制。最終才形成了宏觀尺度上組織結(jié)構(gòu)與功能的高度配合。

在生物礦化中，膠原蛋白［12-13］、高磷蛋白［1］等蛋白質(zhì)作為有機(jī)基質(zhì)對(duì)礦化過(guò)程起關(guān)鍵調(diào)控作用。有研究發(fā)現(xiàn)了這種有機(jī)模板在礦化過(guò)程中的控制定向形核現(xiàn)象：Mann［14-15］采用Langmuir單層膜的分子有序組合體作生長(zhǎng)基底膜，模擬碳酸鈣生物礦化體系，在特定的溶液環(huán)境下探究了溶液成分、pH值、功能團(tuán)、有序體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、膜表面極性頭部的電荷狀況以及脂雙層內(nèi)外凹凸曲面的化學(xué)勢(shì)差異等許多因素對(duì)晶體形成與生長(zhǎng)的影響，并由此提出了“有機(jī)-無(wú)機(jī)界面分子識(shí)別”理論。主要方式包括晶格匹配、立體化學(xué)互補(bǔ)、極性作用、靜電作用、空間定位、表面形貌等［16］。具體來(lái)講，有機(jī)基質(zhì)的調(diào)控可以分為化學(xué)調(diào)控、空間控制、結(jié)構(gòu)控制、形態(tài)控制、構(gòu)象控制5 種機(jī)制［17］。這幾種控制機(jī)制并不是單獨(dú)作用的，而是相互配合，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體的全面調(diào)控。

1.3 生物礦化中磷蛋白的作用

磷蛋白是指一類含有共價(jià)結(jié)合磷酸根的結(jié)合蛋白質(zhì)。眾所周知，蛋白質(zhì)的磷酸化作用與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)、基質(zhì)排列、蛋白質(zhì)加工密切相關(guān)。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，磷酸化蛋白質(zhì)在生物礦化過(guò)程中起到很重要的作用［18-22］，逐漸展開(kāi)了大量的研究。George等［1］在2008年對(duì)磷酸化蛋白質(zhì)及其對(duì)礦化過(guò)程中晶核形成、晶體生長(zhǎng)的促進(jìn)或抑制作用進(jìn)行了綜述，其中骨橋蛋白的磷酸化作用使得它對(duì)礦化晶體的成核和生長(zhǎng)有雙重作用，骨涎蛋白、牙本質(zhì)磷蛋白、牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白都能夠促進(jìn)生物礦化等。磷酸化蛋白質(zhì)具有參與磷酸鈣晶體沉積和調(diào)控生物礦化的功能［23-24］；高度的磷酸化還使其具有參與信號(hào)調(diào)控和影響破骨細(xì)胞分化和骨重吸收的能力［25］，進(jìn)而調(diào)控新骨的發(fā)育和骨創(chuàng)傷的愈合［26］。

Gower等［9］在研究體外膠原礦化時(shí)，使用聚天冬氨酸來(lái)代替高磷蛋白在膠原礦化中的作用，并且提出了聚合物誘導(dǎo)前驅(qū)體相（polymer induced liquid precursor，PILP）機(jī)制。Deshpande等［27］使用聚天冬氨酸實(shí)現(xiàn)了重構(gòu)膠原微纖維的礦化。隨后，他們分別使用釉原蛋白［28］、牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白和牙本質(zhì)磷蛋白［29］等研究不同高磷蛋白對(duì)磷灰石礦物形貌、取向以及膠原礦化的影響。高磷蛋白在礦化中的主要作用包括以下幾點(diǎn)［1］：聚合物捕獲離子，同時(shí)抑制晶體成核，這樣導(dǎo)致局部的離子濃度過(guò)高，從而誘導(dǎo)無(wú)定形相的分離；聚合物能有效穩(wěn)定無(wú)定形相，抑制其溶解，并且能使最終晶體維持無(wú)定形相的形貌；在液-液相分離過(guò)程中，聚合物能增加水化程度，這樣能有效抑制其固化，從而提高其可控性。

PV是雞蛋蛋黃中的糖磷蛋白，占蛋黃干質(zhì)量的4%［30］，含有10%的磷［2］，一級(jí)氨基酸序列顯示PV含有50%的絲氨酸，且近80%的絲氨酸被磷酸化［31］，是目前自然界中發(fā)現(xiàn)的磷酸化程度最高的蛋白質(zhì)［32］。PV具有與上述磷蛋白非常相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，都是水溶性蛋白，其一級(jí)結(jié)構(gòu)中含有大量負(fù)電性氨基酸［33］，且大量氨基酸被磷酸化，相比這些磷蛋白，PV的磷酸化程度更高［34］，并且也有研究證明PV可誘導(dǎo)形成羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）。所以，從構(gòu)效關(guān)系來(lái)說(shuō)，有明確的證據(jù)證明PV對(duì)生物礦化有重要作用。

1.4 磷蛋白調(diào)控礦化研究的模型

磷蛋白調(diào)控生物礦化的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕譃轶w內(nèi)模型和體外礦化模型兩種［35］。在體外實(shí)驗(yàn)中，磷蛋白對(duì)礦物的沉積速率和晶體形貌具有重要影響［36-37］，而在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，磷蛋白功能的失調(diào)將導(dǎo)致體內(nèi)受損礦化［38-39］。體內(nèi)模型主要包括探究與礦化相關(guān)的磷蛋白在體內(nèi)的分布狀況以及基因敲除實(shí)驗(yàn)兩種方法，但磷蛋白如骨橋蛋白在體內(nèi)分布廣泛，作用不止調(diào)控礦化這一種，所以只能給一些很寬泛的關(guān)于礦化的認(rèn)識(shí)，并不能給出其具體的作用。另外，基因敲除實(shí)驗(yàn)如基質(zhì)γ-羧基谷氨酸蛋白（matrix glg protein，MGP）的基因敲除實(shí)驗(yàn)，雖然能說(shuō)明一定的問(wèn)題，但基因敲除的小鼠存在除骨骼問(wèn)題外的多種病患，限制了信息的獲得。所以，更多的還是利用體外模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，體外模型有均相模型［40］（礦化溶液中進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)）和異相模型［41］（礦化基質(zhì)上進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)）。其中異相實(shí)驗(yàn)體系有：利用瓊脂膠體系進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)；利用合成高聚物或肽段模仿非膠原蛋白質(zhì)進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)［42］；用提取的非膠原蛋白質(zhì)進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)［43-44］；利用去礦化組織模型進(jìn)行礦化實(shí)驗(yàn)［45］；利用小鼠骨骼組織進(jìn)行骨吸收及骨形成模型等，目前還有部分細(xì)胞實(shí)驗(yàn)［46］。這些實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透饔刑攸c(diǎn)，分別從不同方面論證磷蛋白的調(diào)控礦化作用［47］。

2 卵黃高磷蛋白參與生物礦化推測(cè)

2.1 基于生物進(jìn)化關(guān)系和遺傳信息推測(cè)卵黃高磷蛋白參與生物礦化

早期Byrne等［48］假設(shè)認(rèn)為PV只存在于脊椎動(dòng)物中，故基于長(zhǎng)期的進(jìn)化關(guān)系提出了磷和Ca2+被PV運(yùn)輸并作為骨形成的概念。Hiramatsu等［49］將這一概念在文獻(xiàn)中進(jìn)行了很好的闡述。隨后發(fā)現(xiàn)部分非脊椎物種也含有與脊椎動(dòng)物大小相當(dāng)PV區(qū)域［50-51］，從而這一概念受到了挑戰(zhàn)。Huq等［52］表明絲氨酸密碼子使用的模式揭示出基因中與礦化相關(guān)的牙本質(zhì)涎磷蛋白（dentin sialophosphoprotein，DSPP）、牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白（dentin matrix protein，DMP）1、骨唾液酸蛋白（bone sialoprotein，BSP）均有使用AGT和AGC密碼子編碼多磷酸化絲氨酸的偏好性，PV基因編碼也有這種編碼偏好性，并且這種基因編碼的偏好性與生物礦化密切相關(guān)。

2.2 PV為卵生動(dòng)物骨骼發(fā)育提供磷

骨組織的細(xì)胞間質(zhì)由有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)構(gòu)成，有機(jī)質(zhì)由骨細(xì)胞分泌產(chǎn)生，約占骨質(zhì)量的1/3，其中約95%是膠原纖維，其余是無(wú)定形基質(zhì)，即中性或弱酸性的糖胺多糖組成的凝膠。無(wú)機(jī)質(zhì)主要是鈣鹽，約占骨質(zhì)量的2/3，主要成分為羥基磷灰石結(jié)晶，是一種不溶性的中性鹽，呈細(xì)針狀，沿膠原纖維的長(zhǎng)軸排列［53］。由此可見(jiàn)，磷是骨組織的重要組成元素。對(duì)卵生動(dòng)物而言，骨骼在礦化過(guò)程中所需的大量磷必然由卵中含磷物質(zhì)提供。以雞蛋為例，PV是蛋黃中的主要磷蛋白，占蛋黃干質(zhì)量的2%，含磷9.7%，占蛋黃總磷量的80%。雞胚胎發(fā)育過(guò)程中的幾乎全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都由雞蛋提供，因此不難推斷，組成雞胚骨骼的重要礦物羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）中的磷大部分由PV提供，所以有理由認(rèn)為PV在生物礦化中起著重要作用。

Finn等［54］發(fā)現(xiàn)PV在浮游產(chǎn)卵硬骨魚類中表達(dá)，隨后在卵母細(xì)胞成熟過(guò)程中去磷酸化，釋放磷調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞的滲透壓。Moran等［55］稱PV有可能在胚胎發(fā)育過(guò)程中通過(guò)釋放磷結(jié)合鈣而提供連續(xù)的骨礦化。Finn［56］也提出假設(shè)認(rèn)為PV可能參與骨骼的形成。李春艷［34］研究了雞胚胎發(fā)育過(guò)程中PV的變化，證實(shí)了PV與雞胚骨骼發(fā)育密切相關(guān)，并且是通過(guò)脫磷酸化提供雞胚骨骼形成需要的磷。

2.3 PV替代VC促進(jìn)膠原合成與骨礦化

研究表明VC在膠原合成及維持其穩(wěn)定性、新陳代謝、免疫力方面有重要作用，但吃驚的是許多物種喪失了合成VC的能力，故而只能從外界攝取VC以維持自身的需要，研究顯示生物體缺乏合成VC的原因是因?yàn)檫M(jìn)化壓力導(dǎo)致的催化VC合成所需的最后一步的古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶（L-gulono-γ-lactone oxidase，GLO）基因的喪失。在礦化誘導(dǎo)過(guò)程中VC作為抗氧化劑/還原劑，是合成膠原的必需物質(zhì)，從而進(jìn)一步形成和維持結(jié)締組織、器官和骨骼系統(tǒng)［57］?？茖W(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，一些需要進(jìn)行體外胚胎發(fā)育的物種可以在VC缺失的情況下很好地進(jìn)行組織骨骼連接，究其原因，是由于這些物種都含有PV，并且PV像VC一樣具有強(qiáng)烈的抗氧化性，可以促進(jìn)膠原合成并維持其穩(wěn)定性，于是部分科學(xué)家將目光鎖定在PV上，并開(kāi)展了一系列研究。他們假設(shè)PV能在VC缺失的情況下促進(jìn)膠原形成，骨骼發(fā)育。Jess等［58］于2013年基于這個(gè)假設(shè)設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)（基于小鼠顱骨去礦化組織的再礦化模型），有力地證明了PV在體外骨組織礦化過(guò)程中的生物作用。

2.4 生物信息學(xué)分析推測(cè)PV可能具有調(diào)控生物礦化的功能

張曉維［59］利用生物質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)預(yù)測(cè)分析表明PV含有87 個(gè)磷酸化位點(diǎn)（83 個(gè)磷酸絲氨酸和4 個(gè)磷酸蘇氨酸）。利用生物信息學(xué)分析9 個(gè)物種來(lái)源的11 種PV以及來(lái)源于人體的5 種磷酸化蛋白質(zhì)，進(jìn)行氨基酸組成、多序列比對(duì)和進(jìn)化樹(shù)分析，顯示均含有高絲氨酸，且富含酸性氨基酸。氨基酸組成上的特點(diǎn)決定了這些蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)和功能上的相似性，如高級(jí)結(jié)構(gòu)均為高度靈活的無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)；均具有結(jié)合多價(jià)金屬離子的能力［60］；均有使用AGC和AGT密碼子編碼多磷酸化絲氨酸的偏好性［52］；磷酸化位點(diǎn)不均一性。分析發(fā)現(xiàn)雞的PV與牙本質(zhì)磷蛋白的結(jié)構(gòu)及特性相似，進(jìn)化關(guān)系較近，意味著PV可能具有與牙本質(zhì)磷蛋白相似的生物功能，即在生物礦化過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。

3 PV調(diào)控生物礦化研究

3.1 PV調(diào)控礦化的體外研究

大量的體外研究表明PV具有調(diào)控礦化的作用，許多體外研究是基于將PV吸附或共價(jià)結(jié)合到某種基質(zhì)上的模型開(kāi)展研究的。Linde等［61］將PV共價(jià)交聯(lián)固定在瓊脂糖珠上，置于礦化溶液中培養(yǎng)，表明PV可以誘導(dǎo)礦化物的形成，而去磷酸化后的PV誘導(dǎo)效果明顯減弱。Saito等［62］研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)PV吸附到膠原蛋白上時(shí)，置于礦化液中后會(huì)從膠原蛋白上解析下來(lái)，且不能誘導(dǎo)礦物形成；而當(dāng)PV共價(jià)交聯(lián)到膠原蛋白上時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)磷灰石沉積于膠原蛋白表面，且去磷酸化后誘導(dǎo)礦物形成所需時(shí)間大大延長(zhǎng)，表明PV的磷酸基團(tuán)在礦化中起到重要作用。Kobayashi等［63］也做了類似的實(shí)驗(yàn)，同樣發(fā)現(xiàn)PV可以促進(jìn)磷灰石的形成。Onuma等［64］發(fā)現(xiàn)當(dāng)PV處于游離態(tài)時(shí)抑制無(wú)定型磷酸鈣轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石，而當(dāng)PV固定在膠原蛋白上時(shí)，HA不是直接由無(wú)定型磷酸鈣（amorphous calcium phosphate，ACP）內(nèi)部重建形成，而是在ACP上異相成核得到。Abdelkebir等［65］也有相關(guān)研究表明PV可以促進(jìn)礦化。Abdelkebir等［65］采用仿生膜礦化體系，研究了羧酸鹽、硫酸鹽和磷酸化蛋白質(zhì)對(duì)礦化的調(diào)控作用，其中，以PV為代表的磷蛋白促進(jìn)礦化的效果最好。Ito等［66］將PV用二乙烯砜固定在瓊脂糖珠上，發(fā)現(xiàn)PV可以顯著促進(jìn)礦化，并指出其可能有助于促進(jìn)軟化的牙本質(zhì)再礦化。William等［67］還利用二氧化硅納米粒子上的磷酸鈣仿生礦化模型研究了PV在不同pH值條件下的表面電荷等生化特性對(duì)礦化的影響，對(duì)骨組織工程生物醫(yī)學(xué)材料的應(yīng)用有相應(yīng)的借鑒意義。

PV強(qiáng)大的鈣結(jié)合能力與它的礦化作用密切相關(guān)，許多體外實(shí)驗(yàn)研究了PV與鈣離子的相互作用。PV的磷酸絲氨酸區(qū)域是負(fù)電荷的高度聚集區(qū)，提供了鈣離子和鐵離子等金屬離子的螯合區(qū)域［68］。Osaki等［69］研究發(fā)現(xiàn)PV與鈣在pH 6.5時(shí)，每摩爾PV可以結(jié)合160 mol鈣離子。Belhomme等［70］研究發(fā)現(xiàn)，在氣-水界面中，磷酸絲氨酸殘基之間形成分子間磷酸鈣橋可以形成PV-Ca聚集物，并進(jìn)一步在PV分子之間構(gòu)成橫向交互的巨型網(wǎng)絡(luò)。張曉維［59］利用鈣離子濃度計(jì)、等溫滴定量熱儀、圓二色譜和熒光光譜方法，分別從化學(xué)、熱力學(xué)以及結(jié)構(gòu)信息方面，較為全面地研究了PV與鈣離子的相互作用，表明PV與鈣離子存在多位點(diǎn)相互作用，在不同環(huán)境下作用方式不一樣。PV磷酸肽也具有很強(qiáng)的螯合礦物離子的能力和促進(jìn)鈣吸收的能力［71-73］。Choi等［71］證實(shí)了PV磷酸肽能提高鈣的生物利用度及鈣在骨骼中的聚集。

最新的研究表明磷酸化是生物礦化的關(guān)鍵［74-75］。Salih［76］和Gericke［77］等都有研究發(fā)現(xiàn)磷蛋白的磷酸化程度對(duì)其參與礦化調(diào)控具有極為重要的作用。磷蛋白的磷酸化程度還可以調(diào)控其與HAP的相互作用，進(jìn)而對(duì)HAP的成核和生長(zhǎng)產(chǎn)生不同的影響［1］。Zhang Xiaowei等［78］系統(tǒng)研究了仿生礦化體系中PV對(duì)磷酸鈣礦物晶相轉(zhuǎn)化的影響。體外均相礦化溶液礦化實(shí)驗(yàn)表明PV促進(jìn)磷酸鈣礦物形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，即在起始階段參與到礦化反應(yīng)中，礦物形成后，PV又從晶體中緩慢釋放出來(lái)。張曉維［59］進(jìn)一步將PV酶解處理，研究了磷酸化程度、特征肽段組成及大小等結(jié)構(gòu)對(duì)其誘導(dǎo)礦化的影響，尋找其誘導(dǎo)礦化的作用位點(diǎn)，揭示其誘導(dǎo)礦化的構(gòu)效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)磷酸化在礦化反應(yīng)中起到很重要的作用，經(jīng)質(zhì)譜鑒定可知促進(jìn)礦化的活性區(qū)域?yàn)镈1165R1258，即PV核心的磷酸化絲氨酸簇區(qū)域。

3.2 PV調(diào)控礦化的細(xì)胞學(xué)研究

結(jié)合細(xì)胞學(xué)進(jìn)行體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，利用骨形成、骨吸收中的一系列生化指標(biāo)（堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate resistant acid phosphatase，TRAP）、相關(guān)基因mRAN測(cè)定、相關(guān)蛋白測(cè)定、鈣釋放與攝取功能、骨吸收坑、礦化結(jié)節(jié)形成等）研究PV對(duì)礦化的影響也是一個(gè)重要手段［79-80］。李春艷［34］研究了PV對(duì)雞胚胎骨骼發(fā)育的影響，結(jié)合體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)初探其機(jī)制。通過(guò)比較分析孵化期間PV磷酸根含量、二級(jí)結(jié)構(gòu)、雞胚腔骨ALP活力、體長(zhǎng)增長(zhǎng)率這些指標(biāo)的變化，發(fā)現(xiàn)了PV通過(guò)脫磷酸化提供雞胚骨骼形成需要的磷。隨后采用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)建立模型初探了PV促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞礦化的可能機(jī)制，推測(cè)在誘導(dǎo)礦化的過(guò)程中PV替代了VC的作用，作為強(qiáng)抗氧化劑/還原劑參與合成膠原，進(jìn)而促進(jìn)成骨活動(dòng)，PV通過(guò)上調(diào)I型膠原蛋白Col-I mRNA和骨鈣蛋白（osteocalcin，OCN）mRNA的表達(dá)，促使其下游產(chǎn)物ALP表達(dá)水平增加，進(jìn)而誘導(dǎo)礦化活動(dòng)增強(qiáng)。但是PV對(duì)成骨細(xì)胞影響詳細(xì)的細(xì)胞學(xué)和分子學(xué)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究確定。Jess［58］基于小鼠顱骨去礦化組織的再礦化模型設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，分別模擬成骨過(guò)程和破骨過(guò)程，有力地證明了PV在體外骨組織礦化過(guò)程中的生物作用，即促進(jìn)成骨過(guò)程，抑制破骨過(guò)程。

3.3 PV調(diào)控礦化的其他研究

以上體系都是PV對(duì)磷酸鈣礦化體系的調(diào)控，F(xiàn)an Jiadong等［81］最近研究了PV對(duì)碳酸鈣礦化體系的調(diào)控作用，研究PV對(duì)碳酸鈣結(jié)晶納米結(jié)構(gòu)的影響，動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明PV抑制高濃度過(guò)飽和溶液納米晶體的組裝而促進(jìn)低濃度過(guò)飽和溶液中定向納米晶的組裝。Khalil等［82］將PV固定在層層自組裝（layer-by-layer self-assembly，LBL）涂料上，制成LBL仿生架構(gòu)研究PV對(duì)碳酸鈣晶體礦化的影響。結(jié)果也證實(shí)PV促進(jìn)碳酸鈣的結(jié)晶礦化?？傊?，PV對(duì)生物礦化的調(diào)控作用的研究涉及基因、分子、細(xì)胞層次，包括體內(nèi)體外模型，相關(guān)研究分別從不同方面論證了PV的礦化調(diào)控作用。

4 結(jié) 語(yǔ)

目前雖然對(duì)PV調(diào)控礦化的能力進(jìn)行了許多研究，但其活性位點(diǎn)及具體的礦化機(jī)制尚未明確。應(yīng)進(jìn)一步分離制備高純度的PV，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，鑒定其磷酸化位點(diǎn)。作為生物活性大分子，還需要進(jìn)一步從細(xì)胞分子水平以及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究和驗(yàn)證。同時(shí)，作為潛在的仿生礦化材料，還需開(kāi)展其應(yīng)用研究，如生物相容性、材料硬度等。研究PV在礦化中的作用成為一個(gè)重要方向，尋找其誘導(dǎo)礦化的活性位點(diǎn)，揭示其誘導(dǎo)礦化的構(gòu)效關(guān)系，為繼續(xù)闡明PV在雞胚骨骼發(fā)育中的生物學(xué)作用［83-84］，同時(shí)也為利用PV誘導(dǎo)生物礦化、合成仿生骨骼材料等應(yīng)用研究提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。

［1］ GEORGE A， VEIS A. Phosphorylated proteins and control over apatite nucleation， crystal growth and inhibition［J］. Chemical Reviews，2008， 108 （11）： 4670-4693. DOI：10.1021/cr0782729.

［2］ 宋儒坤， 李斌， 馬美湖. 卵黃高磷蛋白的功能與應(yīng)用研究［J］. 中國(guó)家禽， 2011， 33（16）： 40-42.

［3］ 程振江. 蛋白調(diào)控骨、牙礦化的研究及模擬［D］. 北京： 清華大學(xué)，2010： 1-10.

［4］ WEINER S L. Crystallization pathways in biomineralization［J］. Annual Review of Materials Research， 2011， 41（1）： 21-40. DOI：10.1146/annurev-matsci-062910-095803.

［5］ 黃兆龍， 何英， 劉衛(wèi)， 等. 膠原生物礦化反應(yīng)的凍結(jié)及其礦化機(jī)制研究［J］. 稀有金屬材料與工程， 2009， 38（增刊2）： 842-845. DOI：10.3321/j.issn：1002-185X.2009.z2.225.

［6］ GAJJERAMAN S， KARTHIKEYAN N， HAO J J. Matrix macromolecules in hard tssues control the nucleation and hierarchical assembly of hydroxyapatite［J］. Journal of Biological Chemistry， 2007，282（2）： 1193-1204.

［7］ CENKER ? ?， BOMANS P H H， FRIEDRICH H， et al. Peptide nanotube formation： a crystal growth process［J］. Soft Matter， 2012，8（28）： 7463-7470. DOI：10.1039/C2SM25671A.

［8］ WILLIAM J L， FREDERICK H S. Mineral deposition in the extracellular matrices of vertebrate tissues： identification of possible apatite nucleation sites on type I collagen［J］. Cells Tissues Organs，2009， 189（1/4）： 20-24. DOI：10.1159/000151454.

［9］ LAURIE B G. Biomimetic model systems for investigating the amorphous precursor pathway and its role in biomineralization［J］. Chemical Reviews， 2008， 108（11）： 4551-4627.

［10］ BENIASH E， METZLER R A， LAM R S K， et al. Transient amorphous calcium phosphate in forming enamel［J］.Journal of Structural Biology， 2009， 166（2）：133-143. DOI：10.1016/ j.jsb.2009.02.001.

［11］ MANN S. Biomineralization and biomimetic materials chemistry［J］. Journal of Materials Chemistry， 1995， 5（7）： 935-946. DOI：10.1039/ JM9950500935.

［12］ LI Y P， SANGSOO J. Biomimetic mineralization of woven bone-like nanocomposites： role of collagen cross-links［J］. Biomacromolecules，2012， 13（1）： 49-59.

［13］ NUDELMAN F， BOMANS P H H， GEORGE A， et al. The role of the amorphous phase on the biomimetic mineralization of collagen［J］. Faraday Discuss， 2012， 159（1）： 357-370. DOI：10.1039/C2FD20062G.

［14］ MANN S. Biomineralization： the hard part of bioinorganic chemistry［J］. Journal of the Chemical Society Dalton Transactions，1993， 1（1）： 1-9. DOI：10.1039/dt9930000001.

［15］ MANN S. Molecular recognition in biominerallization［J］. Nature，1998， 332（19）： 119-124. DOI：10.1007/978-4-431-68132-8_8.

［16］ MANN S. Molecular tectonics in biomineralization and biomimetic materials chemistry［J］. Nature， 1993， 365： 499-505.

［17］ COLFEN H， MANN S. Higher-order organization by mesoscale self-assembly and transformation of hybrid nanostructures［J］. Chemistry Multidisciplinary， 2003， 42（21）： 2350-2365. DOI：10.1002/ anie.200200562.

［18］ STETLER S W， VEIS A. Bovine dentin phosphophoryn： calcium ion binding properties of a high molecular weight preparation［J］. Calcified Tissue International， 1987， 40（2）： 97-102. DOI：10.1002/ anie.200200562.

［19］ XIAO S X， YANG J， SHI Y Z， et al. Dentinogenesis imperfecta 1 with or without progressive hearing loss is associated with distinct mutations in DSPP［J］. Nature Genetics， 2001， 27（2）： 201-204. DOI：10.1038/84848.

［20］ SALIH E，WANG J， FLUCKIGER R， et al. Natural variation in the extent of phosphorylation of bone phosphoproteins as a function of in vivo new bone formation induced by demineralized bone matrix in soft tissue and bony environments［J］. Biochemical Journal， 2002， 364：465-474. DOI：10.1042/bj20011272.

［21］ KWAK S Y， BENIASH E， YAMAKOSHI Y， et al. Role of 20-kDa amelogenin phosphorylation in calcium phosphate formation in vitro［J］. Journal of Biological Chemistry， 2009， 284（28）： 18972-18979. DOI：10.1074/jbc.M109.020370.

［22］ VINCENT S T， JAMES L E， WEN J Z， et al. Secreted kinase phosphorylates extracellular proteins that regulate biomineralization［J］. Science， 2012， 336： 1150-1153. DOI：10.1126/science.1217817.

［23］ HE G， VEIS A， GEORGE A， et al. Phosphorylation of phosphophoryn is crucial for its fonction as a mediator of biomineralization［J］. Journal of Biological Chemistry， 2005， 280（39）： 33109-33114. DOI：10.1074/ jbc.M500159200.

［24］ TAY F， PASHLEY D. Biomimetic remineralization of resin-bonded acid-etched dentin［J］. Journal of Dental Research， 2009， 88（8）： 719-724. DOI：10.1177/0022034509341826.

［25］ CURTIN P， MCHUGH K P， SALIH E， et al. Modulation of bone resorption by phosphorylation state of bone sialoprotein［J］. Biochemistry， 2009， 48（29）： 6876-6886. DOI：10.1021/bi900066b.

［26］ SALIH E， ZHOU H Y， GLIMCHER M J. Phosphorylation of purified bovine bone sialoprotein and osteopontin by protein kinases［J］. Journal of Biological Chemistry， 1996， 271（28）： 16897-16905.

［27］ DESHPANDE A S， BENIASH E. Bioinspired synthesis of mineralized collagen fibrils［J］. Crystal Growth & Design， 2008， 8（8）： 3084-3090. DOI：10.1021/cg800252f.

［28］ DESHPANDE A S， FANG P A， BENIASH E， et al. Amelogenincollagen interactions regulate calcium phosphate mineralization in vitro［J］. The Journal of Biological Chemistry， 2010， 285（25）： 19277-19287. DOI：10.1074/jbc.M109.079939.

［29］ DESHPANDE A S， FANG P A， BENIASH E， et al. Primary structure and phosphorylation of dentin matrix protein 1（DMPl）and dentin phosphophoryn（DPP） uniquely determine their role in biomineralization［J］. Biomacromolecules， 2011， 12（8）： 2933-2945. DOI：10.1021/bm2005214.

［30］ KO K Y， LEE E J， AHN D U， et al. A simple and efficient method for preparing partially praified phosvitin from egg yolk using ethanol and salts［J］. Poultry Science， 2011， 90（5）： 1096-1104. DOI：10.3382/ ps.2010-01138.

［31］ LEI B， WU J P. Purification of egg yolk phosvitin by anion exchange chromatography［J］. Journal of Chromatography A， 2012， 1223： 41-46. DOI：10.1016/j.chroma.2011.12.023.

［32］ ANTON M. Composition and structure of hen egg yolk［M］// HUOPALAHTI R， LóPEZ-FANDI?O R， ANTON M， et al. Bioactive egg compounds. Berlin， German： Springer Berlin Heidelberg， 2007：1-6. DOI：10.1007/978-3-540-37885-3_1.

［33］ 葛麗華， 張敏， 張海燕， 等. 卵黃高磷蛋白對(duì)人牙髓細(xì)胞增殖的影響［J］. 北京口腔醫(yī)學(xué)， 2013， 21（1）： 27-29. DOI：10.3969/j.issn.1006-673X.2013.01.007.

［34］ 李春艷. 卵黃高磷蛋白對(duì)雞胚胎骨骼發(fā)育的影響［D］. 武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2014： 40-50.

［35］ FABIO N， ALEXANDER J， ELI D， et al. In vitro models of collagen biomineralization［J］. Journal of Structural Biology， 2013， 183： 258-269. DOI：10.1016/j.jsb.2013.04.003.

［36］ CHEN Y， BAL B， GORSKI J. Calcium and collagen binding properties of osteopontin， bone sialoprotein， and bone acidic glycoprotein-75 from bone［J］. The Journal of Biological Chemistry，1992， 267： 24871-24878.

［37］ WALLWORK M， SMITH D， CLARKSON B， et al. Binding of dentin noncollagenous matrix proteins to biological mineral crystals：an atomic force microscopy study［J］. Calcified Tissue Iinternational，2002， 71（3）： 249-256. DOI：10.1007/s00223-001-1011-4.

［38］ WANG K F， LENG Y， LU X， et al. Calcium phosphate bioceramics induce mineralization modulated by proteins［J］. Materials Science and Engineering C， 2013， 33（6）： 3245-3255. DOI：10.1016/j.msec.2013.04.004.

［39］ SREENATH T， THYAGARAJAN T， KULKAMI A B， et al. Dentin sialophosphoprotein knockout mouse teeth display widened predentin zone and develop defective dentin mineralization similar to human dentinogenesis imperfecta type III［J］. The Journal of Biological Chemistry， 2003， 278（27）： 24874-24880. DOI：10.1074/jbc. M303908200.

［40］ BLEEK K， ANDREAS T. New developments in polymer-controlled，bioinspired calcium phosphate mineralization from aqueous solution［J］. Acta Biomaterialia， 2013， 9（5）： 6283-6321. DOI：10.1016/ j.actbio.2012.12.027.

［41］ DAI L， QI Y P， NIU L N. Inorganic organic nanocomposite assembly using collagen as a template and sodium tripolyphosphate as a biomimetic analog of matrix phosphoprotein［J］. Crystal Growth & Design， 2011， 11（8）： 3504-3511. DOI：10.1021/cg200663v.

［42］ 王磊， 白薇， 馮海蘭. 自組裝寡肽分子T2的體外礦化研究［J］.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志， 2007， 24（4）： 798-801. DOI：10.3321/ j.issn：1001-5515.2007.04.019.

［43］ ATUL S D， FANG P， JAMES P S. Amelogenin-collagen interactions regulate calcium phosphate mineralization in vitro［J］. The Journal of Biological Chemistry， 2010， 285（25）： 19277-19287.

［44］ HE G， DAHL T， VEIS A， et al. Nucleation of apatite crystals in vitro by self-assembled dentin matrix protein 1［J］. Nature Materials， 2003，2（8）： 552-558. DOI：10.1038/nmat945.

［45］ JEE S S， RAJENDRA K K， LAURIE G. Oriented hydroxyapatite in turkey tendon mineralized via the polymer-induced liquidprecursor （PILP） process［J］. Crystengcomm， 2011， 13（6）： 2077-2083. DOI：10.1039/C0CE00605J.

［46］ SUWIMON B， EILEEN G， RAFFAELLA C. The role of intracellular calcium phosphate in osteoblast-mediated bone apatite formation［J］. Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America， 2012， 109（35）： 14170-14175. DOI：10.1073/ pnas.1208916109.

［47］ 顏楊， 徐旭榮， 唐?？?， 等. 生物礦化研究中的化學(xué)模型［J］. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 27（11）： 2105-2115.

［48］ BYRNE B M， GRUBER M， AB G. The evolution of egg yolk proteins［J］. Progress in Biophysics and Molecular Biology， 1989，53（1）： 33-69. DOI：10.1016/0079-6107（89）90005-9.

［49］ HIRAMATSU N， CHEEK A O， HARA A， et al. Vitellogenesis and endocrine disruption［J］. Biochemistry and Molecular Biology of Fishes， 2005， 6： 431-471. DOI：10.1016/S1873-0140（05）80019-0.

［50］ LIM E H， TEO B Y， DING J L. Sequence analysis of a fish vitellogenin cDNA with a large phosvitin domain［J］. Gene， 2001，277（1）： 175-186. DOI：10.1016/S0378-1119（01）00688-6.

［51］ SHARROCK W J， GORDON J I， BANASZAK L， et al. Sequence of lamprey vitellogenin implications for the lipovitellin crystal structure［J］. Journal of Molecular Biology， 1992， 226（3）： 903-907. DOI：10.1016/0022-2836（92）90642-W.

［52］ HUQ N L， CROSS K J， REYNOLDS E C. A review of protein structure and gene organisation for proteins associated with mineralised tissue and calcium phosphate stabilisation encoded on human chromosome 4［J］. Archives of Oral Biology， 2005， 50（7）： 599-609. DOI：10.1016/j.archoralbio.2004.12.009.

［53］ 葛俊. 牙釉質(zhì)和骨的分級(jí)結(jié)構(gòu)和納米力學(xué)性能研究［D］. 北京： 清華大學(xué)， 2005： 25-45.

［54］ FINN R N， NORBERG B， FYHN H J. In vivo oocyte hydration in Atlantic halibut （Hippoglossus hippoglossus）； proteolytic liberation of free amino acids， and ion transport， are driving forces for osmotic water influx［J］. Journal of Experimental Biology， 2002， 205（2）： 211-224.

［55］ MORAN E. Nutrition of the developing embryo and hatchling［J］. Poultry Science， 2007， 86（5）： 1043-1049. DOI：10.1093/ps/86.5.1043.

［56］ FINN R N. Vertebrate yolk complexes and the functional implications of phosvitins and other subdomains in vitellogenins［J］. Biology of Reproduction， 2007， 76（6）： 926-935. DOI：10.1095/ biolreprod.106.059766.

［57］ MANIATOPOULOS C， SODEK J， MELCHER A H. Bone formation in vitro by stromal cells obtained from bone marrow of yong adult rats［J］. Cell and Tissue Research， 1988， 254（2）： 317-330. DOI：10.1007/BF00225804.

［58］ JESS L， DREW C， SHIH C L， et al. Novel bioactivity of phosvitin in connective tissue and bone organogenes is revealed by live calvarial bone organ culture models［J］. Developmental Biology， 2013， 381（1）：256-275. DOI：10.1016/j.ydbio.2013.06.005.

［59］ 張曉維. 卵黃高磷蛋白的分離純化、結(jié)構(gòu)表征及功能特性研究［D］.武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2014： 90-105.

［60］ CASTELLANI O， BELHOMME G， ANTON M， et al. The role of metal ions in emulsion characteristics and flocculation behaviour of phosvitin-stabilised emulsions［J］. Food Hydrocolloids， 2008， 22（7）：1243-1253. DOI：10.1016/j.foodhyd.2007.08.005.

［61］ LINDE A， LUSSI A， CRENSHAW M. Mineral induction by immobilized polyanionic proteins［J］. Calcified Tissue International，1989， 44（4）： 286-295. DOI：10.1007/BF02553763.

［62］ SAITO T， ARSENAULT A L， CRENSHAW M A. Mineral induction by immobilized phosphoproteins［J］. Bone， 1997， 21（4）： 305-311. DOI：10.1016/S8756-3282（97）00149-X.

［63］ KOBAYASHI N， ONUMA K， YAMAZAKI A. The role of phosvitin for nucleation of calcium phosphates on collagen［J］. Key Engineering Materials， 2004， 254： 537-540.

［64］ ONUMA K. Effect of phosvitin on the nucleation and growth of calcium phosphates in physiological solutions［J］. The Journal of Physical Chemistry B， 2005， 109（16）： 8257-8262. DOI：10.1021/jp044550l.

［65］ ABDELKEBIR K， MORIN G S， LADAM G. Biomimetic layer-bylayer templates for calcium phosphate biomineralization［J］. Acta Biomater， 2012， 8（9）： 3419-3428. DOI：10.1016/j.actbio.2012.05.035.

［66］ ITO S， LIJIMA M， MOTAI F. Effects of calcium salts of acidic monomers on mineral induction of phosphoprotein immobilized to agarose beads［J］. Journal of Biomedical Materials， 2012， 100（10）：2760-2765. DOI：10.1002/jbm.a.34212.

［67］ WILLIAM J Z， CHEN W J， SHASTRI V P. Influence of surface charge and protein intermediary layer on the formation of biomimetic calcium phosphate on silica nanoparticles［J］. Journal of Materials Chemistry， 2012， 22（37）： 19562-19569. DOI：10.1039/C2JM31733H.

［68］ GOULAS A， TRIPLETT E L， TABORSKY G. Oligophosphopeptides of varied structural complexity derived from the egg phosphoprotein，phosvitin［J］. Journal of Protein Chemistry， 1996， 15： 1-9. DOI：10.1007/BF01886805.

［69］ OSAKI S， PASCUAL E， FRIEDEN E. Iron oxidation and transferrin formation by phosvitin［J］. Biochemical Journal， 1975， 15（1）： 519-525. DOI：10.1042/bj1510519.

［70］ BELHOMME C， DAVID B E， ANTON M， et al. Phosvitin-calcium aggregation and organization at the air-water interface［J］. Colloids Surfaces B， 2008， 63（1）： 12-20. DOI：10.1016/j.colsurfb.2007.10.012.

［71］ CHOI I， JUNG C， HA H， et al. Effectiveness of phosvitin peptides on enhancing bioavailability of calcium and its accumulation in bones［J］. Food Chemistry， 2005， 93（4）： 577-583. DOI：10.1016/ j.foodchem.2004.10.028.

［72］ FENG F， YOSHINORI M. Phosvitin phosphopeptides increase iron uptake in a Caco-2 cell monolayer model［J］. International Journal of Food Science & Technology， 2006， 41（4）： 455-458. DOI：10.1111/ j.1365-2621.2005.01073.x.

［73］ JIANG B， MINE Y. Phosphopeptides derived from hen egg yolk phosvitin： effect of molecular size on the calcium-binding properties［J］. Bioscience， Biotechnology， and Biochemistry， 2001，65（5）： 1187-1190. DOI：10.1271/bbb.65.1187.

［74］ BAHT G， TOUNG J， GOLDBERG H， et al. Phosphorylation of Serl36 is critical for potent bone sialoprotein-mediated nucleation of hydroxyapatite crystals［J］. Biochemistry， 2010， 428（3）： 385-395. DOI：10.1042/BJ20091864.

［75］ WIEDEMANN-BIDLACK F B， SIMMER J P， MARGOLIS H C， et al. Effects of phosphorylation on the self-assembly of native full-length porcine amelogenin and its regulation of calcium phosphate formation in vitro［J］. Journal of Structural Biology， 2011， 173（2）： 250-260. DOI：10.1016/j.jsb.2010.11.006.

［76］ SALIH E， WANG Jinxi， MAH J. Natural variation in the extent of phosphorylation of bone phosphoproteins as a function of in vivo new bone formation induced by demineralized bone matrix in soft tissue and bony environments［J］. Biochemistry， 2002， 364（2）： 465-474. DOI：10.1042/bj20011272.

［77］ GERICKE A， QIN C， SPEVAK L， et al. Importance of phosphorylation for osteopontin regulation of biomineralization［J］. Calcified Tissue International， 2005， 77（1）： 45-54. DOI：10.1007/ s00223-004-1288-1.

［78］ ZHANG X W， HUANG X， MA M H， et al. Acceleration of the initial phase transformation of mineralization by phosvitin［J］. Journal of Crystal Growth， 2015， 409（1）： 44-50. DOI：10.1016/ j.jcrysgro.2014.10.001.

［79］ MüLLER E G， WANG X H， BRBEL D S， et al. Inorganic polymeric phosphate/polyphosphate as an inducer of alkaline phosphatase and a modulator of intracellular Ca2+level in osteoblasts （SaOS-2 cells）in vitro［J］. Acta Biomaterialia， 2011， 7（6）： 2661-2671. DOI：10.1016/ j.actbio.2011.03.007.

［80］ RODRIGUEZ D E， TAILI T M， EDGARDO J T， et al. Multifunctional role of osteopontin in directing intrafibrillar mineralization of collagen and activation of osteoclasts［J］. Acta Biomaterialia， 2014， 10（1）： 494-507. DOI：10.1016/j.actbio.2013.10.010.

［81］ FAN J D， ZHANG Y， JIANG H D， et al. Hierarchical structures of self-assembled hybrid calcium carbonate： nucleation kinetic studies on biomineralization［J］. Crystengcomm， 2015， 17（29）： 5372-5376. DOI：10.1039/C5CE00621J.

［82］ KHALIL A， FABIEN G， SANDRINE M G， et al. Protein-triggered instant disassembly of biomimetic layer-by-layer films［J］. Langmuir，2011， 27（23）： 14370-14379. DOI：10.1021/la2033109.

［83］ SUN C， HU L L， LIU S S， et al. Antiviral activity of phosvitin from zebrafish danio rerio［J］. Developmental and Comparative Immunology， 2013， 40（1）： 28-34. DOI：10.1016/j.dci.2012.12.009.

［84］ 杜昶， 王迎軍. 骨與牙釉質(zhì)組織的生物礦化及磷酸鈣材料仿生合成研究進(jìn)展［J］. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)， 2009， 24（5）： 882-888. DOI：10.3724/ SP.J.1077.2009.00882.

Research Progress on Phosvitin in the Regulation of Biomineralization

JIE Yilin， CHEN Chan， LIU Qingli， MA Meihu， HUANG Xi*
（National & Local Joint Engineering Research Center for Egg Processing Technology， College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China）

Recent studies have found that phosphoprotein plays a very important role in biomineralization， and phosvitins possess the highest phosphorylation level among all known proteins in eggs. Phosvitin was speculated to possess regulatory effects on biological mineralization according to some previous studies， but the mechanism and active sites for regulation of mineralization are still unclear. This paper gives a brief overview of where， how and why biomineralization occurs and the way biomineralization is regulated. Recent hypotheses regarding the regulation of biomineralization by phosvitin are also discussed.

phosvitin； biomineralization； regulation mechanism； egg

10.7506/spkx1002-6630-201609041

Q512

A

1002-6630（2016）09-0220-07

介怡琳， 陳嬋， 劉晴麗， 等. 卵黃高磷蛋白調(diào)控生物礦化的研究進(jìn)展［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（9）： 220-226. DOI：10.7506/ spkx1002-6630-201609041. http：//www.spkx.net.cn

JIE Yilin， CHEN Chan， LIU Qingli， et al. Research progress on phosvitin in the regulation of biomineralization［J］. Food Science，2016， 37（9）： 220-226. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609041. http：//www.spkx.net.cn

2015-09-07

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31471602）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303084）

介怡琳（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榈捌房茖W(xué)與技術(shù)。E-mail：1562167354@qq.com

*通信作者：黃茜（1984—），女，副教授，博士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)食品科學(xué)與技術(shù)。E-mail：huangxi@mail.hzau.edu.cn