Uromodulin ( UMOD ), также известный как Тамм-Хорсфолл белка ( ТНР ), является пеллюцида-подобный домен -содержащий гликопротеин , что в организме человека кодируется UMOD гена . [5] [6] Уромодулин - самый распространенный белок, который выделяется с обычной мочой . [7]
UMOD | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | UMOD , ADMCKD2, FJHN, HNFJ, HNFJ1, MCKD2, THGP, THP, уромодулин, ADTKD1 | ||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | OMIM : 191845 MGI : 102674 HomoloGene : 2522 GeneCards : UMOD | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Ортологи | |||||||||||||||||||||||||
Разновидность | Человек | Мышь | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ансамбль |
|
| |||||||||||||||||||||||
UniProt |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (мРНК) |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (белок) |
|
| |||||||||||||||||||||||
Расположение (UCSC) | Chr 16: 20.33 - 20.36 Мб | Chr 7: 119.46 - 119.48 Мб | |||||||||||||||||||||||
PubMed поиск | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||
|
Ген
Ген UMOD человека расположен на хромосоме 16 . Хотя для этого гена может существовать несколько вариантов транскрипта, на сегодняшний день описана полноразмерная природа только двух. Эти два представляют собой основные варианты этого гена и кодируют одну и ту же изоформу. [6]
Протеин
THP - это гликопротеин, заякоренный GPI . Он не образуется из плазмы крови, а вырабатывается толстой восходящей ветвью петли Генле почек млекопитающих . Хотя мономерная молекула имеет молекулярную массу около 85 кДа , она физиологически присутствует в моче в виде крупных агрегатов размером до нескольких миллионов Да . [7] Когда этот белок концентрируется при низком pH, он образует гель. Уромодулин представляет собой самый распространенный белок в нормальной моче человека (результаты основаны на определениях MSMS). [8] Это матрица мочевых цилиндров, образованная в результате секреции клеток почечных канальцев.
Состав
Уромодулин состоит из N-концевого домена EGF , двух кальций-связывающих доменов EGF, богатого цистеином домена (D8C), четвертого домена EGF и C-концевого домена, подобного Zona pellucida (ZP). [9] Домен ZP полимеризуется в нити с выступающими плечами, соответствующими доменам EGF I-III и D8C. [10] [11] [12]
Функция
Uromodulin экскреции с мочой следует протеолитическим расщеплением эктодомене его гликозилфосфатидилинозитол -anchored коллегой , который находится на просветную клеточной поверхности петли Генле . Уромодулин может действовать как конститутивный ингибитор кристаллизации кальция в почечных жидкостях. Выведение уромодулина с мочой может обеспечить защиту от инфекций мочевыводящих путей, вызываемых уропатогенными бактериями. [6]
Функция THP не совсем понятна. Исследования с использованием мышей с дефицитом THP показали, что THP может играть роль в регуляторной физиологии и фактически участвует в функции транспортера. [13] Роль в бактериальных связываниях и секвестрация предлагается исследованиями , показывая , что кишечная палочка , которые выражают МС (маннозы регистра) фимбрию или фимбрии (также бахромку , от латинского слова «бахрома») может быть захвачена белком Тамм-Хорсфолл через его боковые цепи, содержащие маннозу. [7] THP также может играть важную роль в защите от повреждения почек, подавляя воспаление. [14]
Клиническое значение
Уропонтин, нефрокальцин и уромодулин (этот белок) - три известных гликопротеина мочи, которые влияют на образование кальцийсодержащих камней в почках или зубного камня. Белок Тамма-Хорсфалла является частью матрикса почечных камней, но его роль в образовании камней в почках остается спорной. Однако было обнаружено, что пониженный уровень Тамма-Хорсфалла в моче является хорошим индикатором камней в почках. [7]
Дефекты этого гена связаны с аутосомно-доминантными почечными заболеваниями, мозгово-кистозной болезнью почек-2 (MCKD2) и аутосомно-доминантной тубулоинтерстициальной болезнью почек (ADTKD) (ранее семейная ювенильная гиперурикемическая нефропатия (FJHN)). Эти расстройства характеризуются ювенильным началом гиперурикемии , подагрой и прогрессирующей почечной недостаточностью. [6]
Антитела к белку Тамма-Хорсфалла наблюдались при различных формах нефрита (например, балканской нефропатии ), однако остается неясным, имеет ли какое-либо патофизиологическое отношение к этим результатам. [15]
Другое заболевание, связанное с мутациями в этом гене, - это уромодулин-ассоциированная болезнь почек (UKD), редкая аутосомно-доминантная прогрессирующая недостаточность почек.
При множественной миеломе в дистальных извитых канальцах и собирательном канальце почек часто присутствует белок, в основном состоящий из легкой цепи иммуноглобулина, известной как белок Бенс-Джонса , но часто также содержащий белок Тамма – Хорсфалла. [16] [17] Это известно как миеломная нефропатия .
История
Гликопротеин сначала очищали в 1952 году Игорь Тамм и Франк Хорсфолл из мочи здоровых людей. [18] Позже он был обнаружен в моче всех изученных млекопитающих.
Рекомендации
- ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000169344 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000030963 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Jeanpierre C, Whitmore SA, Austruy E, Cohen-Salmon M, Callen DF, Junien C (март 1993 г.). «Хромосомное отнесение гена уромодулина (UMOD) к 16p13.11». Цитогенетика и клеточная генетика . 62 (4): 185–7. DOI : 10.1159 / 000133470 . PMID 8382593 .
- ^ а б в г «Ген Entrez: уромодулин UMOD (уромукоид, гликопротеин Тамма – Хорсфалла)» .
- ^ а б в г Лау WH, Леонг В.С., Исмаил З., Гам Л.Х. (август 2008 г.). «Квалификация и применение ELISA для определения белка Тамма Хорсфалла (THP) в моче человека и его использования для скрининга почечнокаменной болезни» . Международный журнал биологических наук . 4 (4): 215–22. DOI : 10.7150 / ijbs.4.215 . PMC 2500153 . PMID 18695745 .
- ^ Нагарадж Н., Манн М. (февраль 2011 г.). «Количественный анализ внутри- и межиндивидуальной изменчивости нормального протеома мочи». Журнал протеомных исследований . 10 (2): 637–45. DOI : 10.1021 / pr100835s . PMID 21126025 .
- ^ Бохове М., Нисимура К., Брунати М., Хан Л., де Санктис Д., Рампольди Л., Джовин Л. (2016). «Структурированный междоменный линкер направляет самополимеризацию уромодулина человека» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 113 (6): 1552–1557. Bibcode : 2016PNAS..113.1552B . DOI : 10.1073 / pnas.1519803113 . PMC 4760807 . PMID 26811476 . PDB : 4WRN
- ^ 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). «Крио-ЭМ структура природного уромодулина человека, полимера модуля пеллюцида» . EMBO J . 39 (24): e106807. DOI : 10.15252 / embj.2020106807 . PMC 7737619 . PMID 33196145 . bioRxiv 10.1101 / 2020.05.28.119206 PDB : 6TQK , 6TQL
- ^ Вайс Г.Л., Станисич Дж. Дж., Зауэр М. М., Лин Ч. В., Эрас Дж., Зила Д. С., Трюк Дж., Девуйст О, Эби М., Пилхофер М., Глоксхубер Р. «Архитектура и функция филаментов уромодулина человека при инфекциях мочевыводящих путей». Наука . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 369 (6506): 1005–1010. DOI : 10.1126 / science.aaz9866 . PMID 32616672 . S2CID 220328267 .
- ^ Станисич Дж.Дж., Зила Д.С., Афанасьев П., Сюй Дж., Кипп А., Олингер Э., Девуйст О, Пилхофер М., Берингер Д., Глоксхубер Р. (2020). «Крио-ЭМ структура ядра филамента уромодулина человека раскрывает уникальный механизм сборки» . eLife . 9 : e60265. DOI : 10.7554 / eLife.60265 . PMC 7486124 . PMID 32815518 . PDB : 6ZS5 , 6ZYA
- ^ Бахманн С., Мутиг К., Бейтс Дж., Велкер П., Гейст Б., Гросс В. и др. (Март 2005 г.). «Почечные эффекты дефицита белка Тамма-Хорсфалла (уромодулина) у мышей». Американский журнал физиологии. Почечная физиология . 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 (август 2008 г.). «Белок Tamm-Horsfall защищает почки от ишемического повреждения, уменьшая воспаление и изменяя экспрессию TLR4» . Американский журнал физиологии. Почечная физиология . 295 (2): F534-44. DOI : 10,1152 / ajprenal.00083.2008 . PMC 5504389 . PMID 18495803 .
- ^ Визьяк А., Трначевич С., Ферлуга Д., Халилбасич А. (ноябрь 1991 г.). «Функция почек, экскреция белка и патология балканской эндемической нефропатии. IV. Иммуногистология». Kidney International . 34 : S68-74. PMID 1762338 .
- ^ Аббас А.К., Гербер Р., Митчелл Р.С., Кумар В., Фаусто Н. (2006). Карманный компаньон Роббинса и Котрана «Патологические основы болезни» (7-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс, Эльзевир. С. 353 . ISBN 0-7216-0265-7.
- ^ Астер JC (2007). «Кроветворная и лимфоидная системы». In Kumar V, Abbas AK, Fauso N, Mitchell R (ред.). Базовый патолог Роббинса (8-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. п. 455. ISBN 978-1-4160-2973-1.
- ^ Тамм I, Хорсфалл, Флорида (январь 1952 г.). «Мукопротеин, полученный из мочи человека, который вступает в реакцию с вирусами гриппа, эпидемического паротита и болезни Ньюкасла» . Журнал экспериментальной медицины . 95 (1): 71–97. DOI : 10,1084 / jem.95.1.71 . PMC 2212053 . PMID 14907962 .
дальнейшее чтение
- Сколари Ф., Виола Б.Ф., Гиггери Г.М., Кариди Дж., Аморосо А., Рампольди Л., Касари Дж. (2003). «На пути к идентификации (а) гена (ов) аутосомно-доминантной медуллярной кистозной болезни почек». Журнал нефрологии . 16 (3): 321–8. PMID 12832729 .
- Риндлер MJ, Naik SS, Li N, Hoops TC, Peraldi MN (декабрь 1990 г.). «Уромодулин (гликопротеин / уромукоид Тамма-Хорсфалла) является фосфатидилинозитол-связанным мембранным белком» . Журнал биологической химии . 265 (34): 20784–9. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 45284-7 . PMID 2249987 .
- Мучмор А. В., Деккер Дж. М. (август 1985 г.). «Уромодулин: уникальный иммунодепрессивный гликопротеин мощностью 85 килодальтон, выделенный из мочи беременных» . Наука . 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 (апрель 1987 г.). «Идентификация человеческого уромодулина как гликопротеина мочи Тамма-Хорсфалла». Наука . 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, et al. (Сентябрь 1987 г.). «Уромодулин (гликопротеин Тамма-Хорсфалла): почечный лиганд для лимфокинов». Наука . 237 (4821): 1479–84. Bibcode : 1987Sci ... 237.1479H . DOI : 10.1126 / science.3498215 . PMID 3498215 .
- Прасадан К., Бейтс Дж., Бадгетт А., Делл М., Сухатме В., Ю Х., Кумар С. (февраль 1995 г.). «Нуклеотидная последовательность и пептидные мотивы уромодулина мыши (белок Тамма-Хорсфалла) - белка, наиболее часто встречающегося в моче млекопитающих». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура и экспрессия гена . 1260 (3): 328–32. DOI : 10.1016 / 0167-4781 (94) 00240-4 . PMID 7873609 .
- Хуанг З. К., Кирк К. А., Коннелли К. Г., Сандерс П. В. (декабрь 1993 г.). «Белки Бенс-Джонса связываются с общим пептидным сегментом гликопротеина Тамма-Хорсфалла, способствуя гетеротипической агрегации» . Журнал клинических исследований . 92 (6): 2975–83. DOI : 10.1172 / JCI116920 . PMC 288501 . PMID 8254051 .
- Родос, округ Колумбия, Hinsman EJ, Родос, JA (ноябрь 1993 г.). «Гликопротеин Тамма-Хорсфалла связывает IgG с высоким сродством». Kidney International . 44 (5): 1014–21. DOI : 10.1038 / ki.1993.343 . PMID 8264130 .
- Фукусима К., Ватанабэ Х., Такео К., Номура М., Асахи Т., Ямасита К. (июль 1993 г.). «N-связанная структура сахарной цепи рекомбинантного человеческого лимфотоксина, продуцируемого клетками СНО: функциональная роль углеводов в отношении его лектиноподобного характера и скорости клиренса». Архивы биохимии и биофизики . 304 (1): 144–53. DOI : 10.1006 / abbi.1993.1332 . PMID 8323280 .
- Томас Д. Б., Дэвис М., Петерс Дж. Р., Уильямс Дж. Д. (август 1993 г.). «Белок Тамма Хорсфалла связывается с одним классом специфичных для углеводов рецепторов на нейтрофилах человека» . Kidney International . 44 (2): 423–9. DOI : 10.1038 / ki.1993.260 . PMID 8397318 .
- Бадгетт А., Кумар С. (1999). «Филогения белка Тамма-Хорсфалла». Urologia Internationalis . 61 (2): 72–5. DOI : 10.1159 / 000030292 . PMID 9873244 . S2CID 23027802 .
- ван Ройен Дж. Дж., Воскамп А. Ф., Камерлинг Дж. П., Флигентхарт Дж. Ф. (январь 1999 г.). «Сайты гликозилирования и сайт-специфическое гликозилирование гликопротеина Тамма-Хорсфалла человека» . Гликобиология . 9 (1): 21–30. DOI : 10.1093 / glycob / 9.1.21 . PMID 9884403 .
- Сколари Ф., Пуззер Д., Аморосо А., Кариди Дж., Гиггери Дж. М., Майорка Р. и др. (Июнь 1999 г.). «Идентификация нового локуса медуллярной кистозной болезни на хромосоме 16p12» . Американский журнал генетики человека . 64 (6): 1655–60. DOI : 10.1086 / 302414 . PMC 1377908 . PMID 10330352 .
- Каматани Н., Моритани М., Яманака Х., Такеучи Ф., Хосоя Т., Итакура М. (апрель 2000 г.). «Локализация гена семейной ювенильной гиперурикемической нефропатии, вызывающей подагру типа недоэкскреции в 16p12, с помощью анализа сцепления на уровне всего генома в большой семье» (PDF) . Артрит и ревматизм . 43 (4): 925–9. CiteSeerX 10.1.1.542.8350 . DOI : 10.1002 / 1529-0131 (200004) 43: 4 <925 :: АИД-ANR26> 3.0.CO; 2-Б . PMID 10765940 .
- Pirulli D, Puzzer D, De Fusco M, Crovella S, Amoroso A, Scolari F и др. (2002). «Молекулярный анализ генов уромодулина и SAH, позиционные кандидаты для аутосомно-доминантной медуллярной кистозной болезни почек, связанной с 16p12». Журнал нефрологии . 14 (5): 392–6. PMID 11730273 .
- Menozzi FD, Debrie AS, Tissier JP, Locht C, Pethe K, Raze D (апрель 2002 г.). «Взаимодействие человеческого гликопротеина Тамма-Хорсфалла с токсином Bordetella pertussis» . Микробиология . 148 (Pt 4): 1193–1201. DOI : 10.1099 / 00221287-148-4-1193 . PMID 11932463 .
- Збиковска Х.М., Сухарева Н., Бехнам Р., Любон Х., Хаммонд Д., Сухарев С. (июль 2002 г.). «Промотор уромодулина направляет высокий уровень экспрессии биологически активного альфа1-антитрипсина человека в моче мыши» . Биохимический журнал . 365 (Pt 1): 7–11. DOI : 10.1042 / BJ20020643 . PMC 1222653 . PMID 11982485 .
- Харт Т.К., Горри М.К., Харт П.С., Вудард А.С., Шихаби З., Сандху Дж. И др. (Декабрь 2002 г.). «Мутации гена UMOD ответственны за медуллярную кистозную болезнь почек 2 и семейную ювенильную гиперурикемическую нефропатию» . Журнал медицинской генетики . 39 (12): 882–92. DOI : 10.1136 / jmg.39.12.882 . PMC 1757206 . PMID 12471200 .
Внешние ссылки
- Статья GeneReviews / NCBI / NIH / UW о заболевании почек, связанном с UMOD, включает: семейную ювенильную гиперурикемическую нефропатию, медуллярную кистозную болезнь почек 2
- Записи OMIM о заболевании почек, связанном с UMOD, включают: семейную ювенильную гиперурикемическую нефропатию, медуллярную кистозную болезнь почек 2
- Отложение белка Тамма – Хорсфалла