Uromodulin - Uromodulin
Uromodulin (UMOD), také známý jako Tamm – Horsfall protein (THP), je Doména podobná zóně pellucida -obsahující glykoprotein že u lidí je kódován UMOD gen.[5][6] Uromodulin je nejhojnější bílkovina vylučovaná běžnými látkami moč.[7]
Gen
Lidský gen UMOD je lokalizován na chromozom 16. I když pro tento gen může existovat několik variant transkriptu, dosud byly popsány celovečerní povahy pouze dvou. Tyto dvě představují hlavní varianty tohoto genu a kódují stejnou izoformu.[6]
Protein
THP je Ukotveno GPI glykoprotein. Není odvozeno z krevní plazma ale je produkován tlustá vzestupná končetina Henleovy smyčky savců ledviny. Zatímco monomerní molekula má MW přibližně 85 kDa, je fyziologicky přítomen v moči ve velkých agregátech až do několika milionů Da.[7] Když tohle protein je koncentrován při nízkém pH, tvoří gel. Uromodulin představuje nejhojnější protein v normální lidské moči (výsledky na základě stanovení MSMS).[8] Je to matice močové odlitky odvozený ze sekrece renálních tubulárních buněk.
Struktura
Uromodulin se skládá z N-terminálu EGF doména, dvě domény vázající vápník EGF, a cystein - bohatá doména (D8C), čtvrtá doména EGF a C-terminál Zona pellucida (ZP) doména.[9] Doména ZP polymerizuje na vlákna s vyčnívajícími rameny, která odpovídají doménám EGF I-III a D8C.[10][11][12][13]
Funkce
Vylučování uromodulinu močí následuje po proteolytickém štěpení ektodoména jeho glykofosfatidylinositol - kotvený protějšek, který se nachází na luminální buněčný povrch smyčka Henle. Uromodulin může působit jako konstitutivní inhibitor krystalizace vápníku v ledvinových tekutinách. Vylučování uromodulinu močí může poskytnout obranu proti infekce močového ústrojí způsobené uropatogenními bakteriemi.[6]
Funkce THP není dobře známa. Studie využívající myši s deficitem THP odhalily, že THP může hrát roli v regulační fyziologii a skutečně se účastní funkce transportéru.[14] Role ve vazbě a sekvestraci bakterií naznačují studie, které to ukazují Escherichia coli které exprimují MS (citlivé na manózu) pili nebo fimbrie (taky fimbria, z latinského slova „třásně“), může být zachycen proteinem Tamm – Horsfall prostřednictvím svých postranních řetězců obsahujících manózu.[7] THP může být také důležitý při ochraně před poškozením ledvin snížením zánětu.[15]
Klinický význam
Uropontin, nefrokalcin a uromodulin (tento protein) jsou tři známé močové glykoproteiny, které ovlivňují tvorbu vápníku ledvinové kameny nebo kalkul. Protein tamm – Horsfall je součástí matrice v ledvinných kamenech, ale role při tvorbě ledvinových kamenů zůstává diskutabilní. Bylo však zjištěno, že snížené hladiny Tamm – Horsfall v moči jsou dobrým indikátorem ledvinových kamenů.[7]
Poruchy tohoto genu jsou spojeny s autozomálně dominantními poruchami ledvin medulární cystické onemocnění ledvin-2 (MCKD2) a familiární juvenilní hyperurikemická nefropatie (FJHN). Tyto poruchy jsou charakterizovány juvenilním nástupem hyperurikémie, dna a progresivní selhání ledvin.[6]
Protilátky proti proteinu Tamm – Horsfall byly pozorovány v různých formách nefritida (např., Balkánská nefropatie ), nicméně zůstává nejasné, zda je pro tyto nálezy nějaký patofyziologický význam.[16]
Dalším onemocněním spojeným s mutacemi v tomto genu je onemocnění ledvin spojené s urodulinem (UKD), vzácné autozomálně dominantní progresivní selhání ledvin.
v mnohočetný myelom, v distálním spletitém tubulu a sběrném kanálu ledvin se často vyskytuje protein, který se skládá hlavně z lehkého řetězce imunoglobulinu známého jako Protein Bence Jones, ale často také obsahují protein Tamm – Horsfall.[17][18] Toto je známé jako myelomová cast nefropatie.
Dějiny
The glykoprotein byl poprvé vyčištěn v roce 1952 Igorem Tammem a Frank Horsfall z moči zdravých jedinců.[19] Později to bylo zjištěno v moč všech studovaných savců.
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000169344 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000030963 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Jeanpierre C, Whitmore SA, Austruy E, Cohen-Salmon M, Callen DF, Junien C (březen 1993). "Chromozomální přiřazení genu uromodulinu (UMOD) k 16p13.11". Cytogenetika a genetika buněk. 62 (4): 185–7. doi:10.1159/000133470. PMID 8382593.
- ^ A b C d „Entrez Gene: UMOD uromodulin (uromucoid, Tamm – Horsfall glycoprotein)“.
- ^ A b C d Lau WH, Leong WS, Ismail Z, Gam LH (srpen 2008). „Kvalifikace a použití testu ELISA pro stanovení proteinu Tamm Horsfall (THP) v lidské moči a jeho použití pro screening onemocnění ledvinových kamenů“. International Journal of Biological Sciences. 4 (4): 215–22. doi:10,7150 / ijbs.4.215. PMC 2500153. PMID 18695745.
- ^ Nagaraj N, Mann M (únor 2011). „Kvantitativní analýza intra- a interindividuální variability normálního močového proteomu“. Journal of Proteome Research. 10 (2): 637–45. doi:10.1021 / pr100835s. PMID 21126025.
- ^ Bokhove M, Nishimura K, Brunati M, Han L, de Sanctis D, Rampoldi L, Jovine L (2016). „Strukturovaný linker mezi doménami řídí vlastní polymeraci lidského uromodulinu“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 113 (6): 1552–1557. Bibcode:2016PNAS..113.1552B. doi:10.1073 / pnas.1519803113. PMC 4760807. PMID 26811476. PDB: 4 WRN
- ^ Stsiapanava, A; Xu, C; Brunati, M; Zamora-Caballero, S; Schaeffer, C; Han, L; Carroni, M; Yasumasu, S; Rampoldi, L; Wu, B; Jovine, L (2020). „Kryo-EM struktura nativního lidského uromodulinu, modul polymeru Zona Pellucida“. bioRxiv 10.1101/2020.05.28.119206.PDB: 6TQK, 6TQL
- ^ Stsiapanava A, Xu C, Brunati M, Zamora-Caballero S, Schaeffer C, Bokhove M, Han L, Hebert H, Carroni M, Yasumasu S, Rampoldi L, Wu B, Jovine L (2020). „Kryo-EM struktura nativního lidského uromodulinu, polymerního modulu zona pellucida“. EMBO J.: e106807. doi:10.15252 / embj.2020106807. PMID 33196145. PDB: 6TQK, 6TQL
- ^ Weiss GL, Stanisich JJ, Sauer MM, Lin CW, Eras J, Zyla DS, Trück J, Devuyst O, Aebi M, Pilhofer M, Glockshuber R (2020). "Architektura a funkce lidských uromodulinových vláken při infekcích močových cest". Věda. New York, NY 369 (6506): 1005–1010. doi:10.1126 / science.aaz9866. PMID 32616672.
- ^ Stanisich JJ, Zyla DS, Afanasyev P, Xu J, Kipp A, Olinger E, Devuyst O, Pilhofer M, Boehringer D, Glockshuber R (2020). „Kryo-EM struktura jádra lidského uromodulinového vlákna odhaluje jedinečný montážní mechanismus“. eLife. 9: e60265. doi:10,7554 / eLife.60265. PMID 32815518. PDB: 6ZS5, 6ZYA
- ^ Bachmann S, Mutig K, Bates J, Welker P, Geist B, Gross V a kol. (Březen 2005). "Renální účinky nedostatku proteinu Tamm-Horsfall (uromodulin) u myší". American Journal of Physiology. Fyziologie ledvin. 288 (3): F559-67. doi:10.1152 / ajprenal.00143.2004. PMID 15522986.
- ^ El-Achkar TM, Wu XR, Rauchman M, McCracken R, Kiefer S, Dagher PC (srpen 2008). „Protein Tamm-Horsfall chrání ledviny před ischemickým poškozením snížením zánětu a změnou exprese TLR4“. American Journal of Physiology. Fyziologie ledvin. 295 (2): F534-44. doi:10.1152 / ajprenal.00083.2008. PMC 5504389. PMID 18495803.
- ^ Vizjak A, Trnacević S, Ferluga D, Halilbasić A (listopad 1991). "Funkce ledvin, vylučování bílkovin a patologie balkánské endemické nefropatie. IV. Imunohistologie". Ledviny International. Doplněk. 34: S68-74. PMID 1762338.
- ^ Abbas AK, Gerber R, Mitchell RS, Kumar V, Fausto N (2006). Kapesní společník Robbinsovi a Cotranově patologickému základu nemoci (7. vydání). Philadelphia, Pa: Saunders, Elsevier. str.353. ISBN 0-7216-0265-7.
- ^ Aster JC (2007). "Hematopoetické a lymfoidní systémy". In Kumar V, Abbas AK, Fauso N, Mitchell R (eds.). Robbins Basic Patholog (8. vydání). Philadelphia, PA: Saunders / Elsevier. p. 455. ISBN 978-1-4160-2973-1.
- ^ Tamm I, Horsfall FL (leden 1952). „Mukoprotein odvozený z lidské moči, který reaguje s chřipkou, příušnicemi a viry newcastleské choroby“. The Journal of Experimental Medicine. 95 (1): 71–97. doi:10.1084 / jem.95.1.71. PMC 2212053. PMID 14907962.
Další čtení
- Scolari F, Viola BF, Ghiggeri GM, Caridi G, Amoroso A, Rampoldi L, Casari G (2003). "Směrem k identifikaci genu (genů) pro autozomálně dominantní medulární cystické onemocnění ledvin". Journal of Nephrology. 16 (3): 321–8. PMID 12832729.
- Rindler MJ, Naik SS, Li N, Hoops TC, Peraldi MN (prosinec 1990). „Uromodulin (Tamm-Horsfall glykoprotein / uromukoid) je membránový protein vázaný na fosfatidylinositol“. The Journal of Biological Chemistry. 265 (34): 20784–9. PMID 2249987.
- Muchmore AV, Decker JM (srpen 1985). „Uromodulin: jedinečný 85kilodaltonový imunosupresivní glykoprotein izolovaný z moči těhotných žen“. Věda. 229 (4712): 479–81. Bibcode:1985Sci ... 229..479M. doi:10.1126 / science.2409603. PMID 2409603.
- Pennica D, Kohr WJ, Kuang WJ, Glaister D, Aggarwal BB, Chen EY, Goeddel DV (duben 1987). "Identifikace lidského uromodulinu jako močového glykoproteinu Tamm-Horsfall". Věda. 236 (4797): 83–8. Bibcode:1987Sci ... 236 ... 83P. doi:10.1126 / science.3453112. PMID 3453112.
- Hession C, Decker JM, Sherblom AP, Kumar S, Yue CC, Mattaliano RJ a kol. (Září 1987). "Uromodulin (Tamm-Horsfall glykoprotein): renální ligand pro lymfokiny". Věda. 237 (4821): 1479–84. Bibcode:1987Sci ... 237.1479H. doi:10.1126 / science.3498215. PMID 3498215.
- Prasadan K, Bates J, Badgett A, Dell M, Sukhatme V, Yu H, Kumar S (únor 1995). „Nukleotidová sekvence a peptidové motivy myšího uromodulinu (protein Tamm-Horsfall) - nejhojnější protein v moči savců“. Biochimica et Biophysica Acta. 1260 (3): 328–32. doi:10.1016/0167-4781(94)00240-4. PMID 7873609.
- Huang ZQ, Kirk KA, Connelly KG, Sanders PW (prosinec 1993). „Proteiny Bence Jones se váží na běžný peptidový segment glykoproteinu Tamm-Horsfall a podporují tak heterotypickou agregaci.“. The Journal of Clinical Investigation. 92 (6): 2975–83. doi:10,1172 / JCI116920. PMC 288501. PMID 8254051.
- Rhodes DC, Hinsman EJ, Rhodes JA (listopad 1993). „Tamm-Horsfall glykoprotein váže IgG s vysokou afinitou“. Ledviny International. 44 (5): 1014–21. doi:10.1038 / ki.1993.343. PMID 8264130.
- Fukushima K, Watanabe H, Takeo K, Nomura M, Asahi T, Yamashita K (červenec 1993). „Struktura N-vázaného cukrového řetězce rekombinantního lidského lymfotoxinu produkovaného buňkami CHO: funkční role uhlohydrátu, pokud jde o jeho charakter podobný lektinu a rychlost odstraňování“. Archivy biochemie a biofyziky. 304 (1): 144–53. doi:10.1006 / abbi.1993.1332. PMID 8323280.
- Thomas DB, Davies M, Peters JR, Williams JD (srpen 1993). „Protein Tamm Horsfall se váže na jedinou třídu sacharidově specifických receptorů na lidských neutrofilech“. Ledviny International. 44 (2): 423–9. doi:10.1038 / ki.1993.260. PMID 8397318.
- Badgett A, Kumar S (1999). "Fylogeneze proteinu Tamm-Horsfall". Urologia Internationalis. 61 (2): 72–5. doi:10.1159/000030292. PMID 9873244. S2CID 23027802.
- van Rooijen JJ, Voskamp AF, Kamerling JP, Vliegenthart JF (leden 1999). "Glykosylační místa a místně specifická glykosylace v lidském glykoproteinu Tamm-Horsfall". Glykobiologie. 9 (1): 21–30. doi:10.1093 / glycob / 9.1.21. PMID 9884403.
- Scolari F, Puzzer D, Amoroso A, Caridi G, Ghiggeri GM, Maiorca R a kol. (Červen 1999). „Identifikace nového lokusu pro medulární cystickou chorobu na chromozomu 16p12“. American Journal of Human Genetics. 64 (6): 1655–60. doi:10.1086/302414. PMC 1377908. PMID 10330352.
- Kamatani N, Moritani M, Yamanaka H, Takeuchi F, Hosoya T, Itakura M (duben 2000). „Lokalizace genu pro familiární juvenilní hyperurikemickou nefropatii způsobující dnu exkrece typu 16p12 analýzou genomu v celé rodině“ (PDF). Artritida a revmatismus. 43 (4): 925–9. CiteSeerX 10.1.1.542.8350. doi:10.1002 / 1529-0131 (200004) 43: 4 <925 :: AID-ANR26> 3.0.CO; 2-B. PMID 10765940.
- Pirulli D, Puzzer D, De Fusco M, Crovella S, Amoroso A, Scolari F a kol. (2002). „Molekulární analýza genů uromodulinu a SAH, poziční kandidáti na autozomálně dominantní medulární cystické onemocnění ledvin spojené s 16p12“. Journal of Nephrology. 14 (5): 392–6. PMID 11730273.
- Menozzi FD, Debrie AS, Tissier JP, Locht C, Pethe K, Raze D (duben 2002). „Interakce lidského glykoproteinu Tamm-Horsfall s toxinem Bordetella pertussis“. Mikrobiologie. 148 (Pt 4): 1193–1201. doi:10.1099/00221287-148-4-1193. PMID 11932463.
- Zbikowska HM, Soukhareva N, Behnam R, Lubon H, Hammond D, Soukharev S (červenec 2002). „Uromodulinový promotor řídí vysokou expresi biologicky aktivního lidského alfa1-antitrypsinu do myší moči“. The Biochemical Journal. 365 (Pt 1): 7–11. doi:10.1042 / BJ20020643. PMC 1222653. PMID 11982485.
- Hart TC, Gorry MC, Hart PS, Woodard AS, Shihabi Z, Sandhu J a kol. (Prosinec 2002). „Mutace genu UMOD jsou zodpovědné za medulární cystické onemocnění ledvin 2 a familiární juvenilní hyperurikemickou nefropatii“. Journal of Medical Genetics. 39 (12): 882–92. doi:10,1136 / jmg. 39.12.882. PMC 1757206. PMID 12471200.
externí odkazy
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW entry on UMOD-related Kidney Disease includes: Familial Juvenile Hyperuricemic Nephropathy, Medullary Cystic Kidney Disease 2
- Položky OMIM týkající se onemocnění ledvin souvisejících s UMOD zahrnují: familiární juvenilní hyperurikemickou nefropatii, medulární cystickou chorobu ledvin 2
- Ukládání bílkovin Tamm – Horsfall