Уромодулин
| Незрелый | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | Umod , Admckd2, FJHN, HNFJ, HNFJ1, MCKD2, THGP, THP, уромодулин, ADTKD1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Омим : 191845 ; MGI : 102674 ; Гомологен : 2522 ; GeneCards : Umod ; OMA : umod - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Уромодулин ( UMD ), также известный как белок Tamm -HorsFall ( THP ), представляет собой гликопротеин Zona Pellucida -содержащий , содержащий гликопротеин , который у людей кодируется UMD геном . [ 5 ] [ 6 ] Уромодулин является наиболее распространенным белком, выделяемым в обычной моче . [ 7 ]
Ген
[ редактировать ]Человеческий ген Umod расположен на хромосоме 16 . В то время как для этого гена могут существовать несколько вариантов транскрипта, на сегодняшний день была описана полноразмерная природа только двух. Эти два представляют собой основные варианты этого гена и кодируют одну и ту же изоформу. [ 6 ]
Белок
[ редактировать ]THP is a GPI-anchored glycoprotein. It is not derived from blood plasma but is produced by the thick ascending limb of the loop of Henle of the mammalian kidney. While the monomeric molecule has a MW of approximately 85 kDa, it is physiologically present in urine in large aggregates of up to several million Da.[7] When this protein is concentrated at low pH, it forms a gel. Uromodulin represents the most abundant protein in normal human urine (results based on MSMS determinations).[8] Это матрица мочевыводящих листов, полученных из секреции почечных трубчатых клеток.
Structure
[edit]Uromodulin consists of an EGF domain (EGF I); two calcium-binding EGF domains (EGF II, III); a cysteine-rich decoy module consisting of a β-hairpin and a D10C domain (previously referred to as D8C); a fourth EGF domain; and a C-terminal bipartite Zona pellucida-like (ZP) module consisting of ZP-N and ZP-C domains separated by an interdomain linker.[9][10] The ZP domain polymerizes into filaments,[11] with protruding arms that correspond to the EGF I-III domains and the decoy module.[10][12][13][14]
Function
[edit]Uromodulin excretion in urine follows proteolytic cleavage of the ectodomain of its glycophosphatidylinositol-anchored counterpart that is situated on the luminal cell surface of the loop of Henle. Uromodulin may act as a constitutive inhibitor of calcium crystallization in renal fluids. The excretion of uromodulin in urine may provide defense against urinary tract infections caused by uropathogenic bacteria.[6]
The function of THP is not well understood. Studies using THP deficient mice revealed that THP may have a role in regulatory physiology and actually participates in transporter function.[15] A role in bacterial binding and sequestration is suggested by studies showing that Escherichia coli which express MS (mannose-sensitive) pili or fimbriae (also fimbria, from the Latin word for "fringe") can be trapped by Tamm–Horsfall protein via its mannose-containing side chains.[7] THP may also be important in protection from kidney injury by down-regulating inflammation.[16]
Clinical significance
[edit]Uropontin, nephrocalcin and uromodulin (this protein) are the three known urinary glycoproteins that affect the formation of calcium-containing kidney stones or calculus. Tamm–Horsfall protein is part of the matrix in renal calculi but a role in kidney stone formation remains debatable. However, decreased levels of Tamm–Horsfall in urine have been found to be a good indicator of kidney stones.[7]
Defects in this gene are associated with the autosomal dominant renal disorders medullary cystic kidney disease-2 (MCKD2) and autosomal dominant tubulointerstitial kidney disease (ADTKD) (previously familial juvenile hyperuricemic nephropathy (FJHN)). These disorders are characterized by juvenile onset of hyperuricemia, gout, and progressive kidney failure.[6]
Antibodies to Tamm–Horsfall protein have been seen in various forms of nephritis (e.g., Balkan nephropathy), however, it remains unclear whether there is any pathophysiologic relevance to these findings.[17]
Another disease associated with mutations in this gene is Uromodulin-associated Kidney Disease (UKD), a rare autosomal dominant progressive failure of the kidneys.
In multiple myeloma, there is often protein cast in the distal convoluted tubule and collecting duct of the kidneys, mainly consisting of immunoglobulin light chain known as Bence Jones protein, but often also containing Tamm–Horsfall protein.[18][19] This is known as myeloma cast nephropathy.
History
[edit]The glycoprotein was first purified in 1950 by Igor Tamm and Frank Horsfall from the urine of healthy individuals.[20] It was later detected in the urine of all mammals studied.
References
[edit]- ^ Jump up to: a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000169344 – Ensembl, May 2017
- ^ Jump up to: a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000030963 – Ensembl, May 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Jeanpierre C, Whitmore SA, Austruy E, Cohen-Salmon M, Callen DF, Junien C (March 1993). "Chromosomal assignment of the uromodulin gene (UMOD) to 16p13.11". Cytogenetics and Cell Genetics. 62 (4): 185–7. doi:10.1159/000133470. PMID 8382593.
- ^ Jump up to: a b c d "Entrez Gene: UMOD uromodulin (uromucoid, Tamm–Horsfall glycoprotein)".
- ^ Jump up to: a b c d Lau WH, Leong WS, Ismail Z, Gam LH (August 2008). "Qualification and application of an ELISA for the determination of Tamm Horsfall protein (THP) in human urine and its use for screening of kidney stone disease". International Journal of Biological Sciences. 4 (4): 215–22. doi:10.7150/ijbs.4.215. PMC 2500153. PMID 18695745.
- ^ Nagaraj N, Mann M (February 2011). "Quantitative analysis of the intra- and inter-individual variability of the normal urinary proteome". 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). "A structured interdomain linker directs self-polymerization of human uromodulin". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113 (6): 1552–1557. Bibcode:2016PNAS..113.1552B. doi:10.1073/pnas.1519803113. PMC 4760807. PMID 26811476. PDB: 4WRN
- ^ Jump up to: a b Stsiapanava A, Xu C, Nishio S, Han L, Yamakawa N, Carroni M, Tunyasuvunakool K, Jumper J, de Sanctis D, Wu B, Jovine L (2022). "Structure of the decoy module of human glycoprotein 2 and uromodulin and its interaction with bacterial adhesin FimH". Nat. Struct. Mol. Biol. 29 (3): 190–193. doi:10.1038/s41594-022-00729-3. PMC 8930769. PMID 35273390. PDB: 7PFP, 7Q3N
- ^ Jovine L, Qi H, Williams Z, Litscher E, de Sanctis D, Wassarman PM (2002). "The ZP domain is a conserved module for polymerization of extracellular proteins". Nat. Cell Biol. 4 (6): 457–461. doi:10.1038/ncb802. PMID 12021773. S2CID 11575790.
- ^ 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). "Cryo-EM structure of native human uromodulin, a zona pellucida module polymer". EMBO J. 39 (24): e106807. doi:10.15252/embj.2020106807. PMC 7737619. PMID 33196145. bioRxiv 10.1101/2020.05.28.119206 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). "Architecture and function of human uromodulin filaments in urinary tract infections". Science. 369 (6506). New York, N.Y.: 1005–1010. doi:10.1126/science.aaz9866. hdl:20.500.11850/438598. PMID 32616672. S2CID 220328267.
- ^ Stanisich JJ, Zyla DS, Afanasyev P, Xu J, Kipp A, Olinger E, Devuyst O, Pilhofer M, Boehringer D, Glockshuber R (2020). "The cryo-EM structure of the human uromodulin filament core reveals a unique assembly mechanism". eLife. 9: e60265. doi:10.7554/eLife.60265. PMC 7486124. PMID 32815518. PDB: 6ZS5, 6ZYA
- ^ Bachmann S, Mutig K, Bates J, Welker P, Geist B, Gross V, et al. (March 2005). "Renal effects of Tamm-Horsfall protein (uromodulin) deficiency in mice". American Journal of Physiology. Renal Physiology. 288 (3): F559-67. doi:10.1152/ajprenal.00143.2004. PMID 15522986. S2CID 33703271.
- ^ El-Achkar TM, Wu XR, Rauchman M, McCracken R, Kiefer S, Dagher PC (August 2008). "Tamm-Horsfall protein protects the kidney from ischemic injury by decreasing inflammation and altering TLR4 expression". American Journal of Physiology. Renal Physiology. 295 (2): F534-44. doi:10.1152/ajprenal.00083.2008. PMC 5504389. PMID 18495803.
- ^ Vizjak A, Trnacević S, Ferluga D, Halilbasić A (November 1991). "Renal function, protein excretion, and pathology of Balkan endemic nephropathy. IV. Immunohistology". Kidney International. 34: S68-74. PMID 1762338.
- ^ Abbas AK, Gerber R, Mitchell RS, Kumar V, Fausto N (2006). Pocket companion to Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease (7th ed.). Philadelphia, Pa: Saunders, Elsevier. pp. 353. ISBN 0-7216-0265-7.
- ^ Aster JC (2007). "The Hematopoietic and Lymphoid Systems". In Kumar V, Abbas AK, Fauso N, Mitchell R (eds.). Robbins Basic Patholog (8th ed.). Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier. p. 455. ISBN 978-1-4160-2973-1.
- ^ Tamm I, Horsfall FL (January 1952). "A mucoprotein derived from human urine which reacts with influenza, mumps, and Newcastle disease viruses". The Journal of Experimental Medicine. 95 (1): 71–97. doi:10.1084/jem.95.1.71. PMC 2212053. PMID 14907962.
Further reading
[edit]- Scolari F, Viola BF, Ghiggeri GM, Caridi G, Amoroso A, Rampoldi L, Casari G (2003). "Towards the identification of (a) gene(s) for autosomal dominant medullary cystic kidney disease". Journal of Nephrology. 16 (3): 321–8. PMID 12832729.
- Rindler MJ, Naik SS, Li N, Hoops TC, Peraldi MN (December 1990). "Uromodulin (Tamm-Horsfall glycoprotein/uromucoid) is a phosphatidylinositol-linked membrane protein". The Journal of Biological Chemistry. 265 (34): 20784–9. doi:10.1016/S0021-9258(17)45284-7. PMID 2249987.
- Muchmore AV, Decker JM (August 1985). "Uromodulin: a unique 85-kilodalton immunosuppressive glycoprotein isolated from urine of pregnant women". Science. 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 (April 1987). "Identification of human uromodulin as the Tamm-Horsfall urinary glycoprotein". Science. 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). «Уромодулин (гликопротеин Tamm-horsfall): почечный лиганд для лимфокинов». Наука . 237 (4821): 1479–84. Bibcode : 1987sci ... 237.1479h . doi : 10.1126/science.3498215 . PMID 3498215 .
- Прасадан К., Бейт Дж., Баджетт А., Делл М., Сухатме В., Ю Х, Кумар С. (февраль 1995 г.). «Нуклеотдевая последовательность и мотиваты мыши мыши сромодулина (белок вечно падения)-самый распространенный белок в моче млекопитающих» Biochimica et Biophysica Acta (BB) - структура и экспрессия гена 1260 (3): 328–32 Doi : 10.1016/0167-4781 (94) 00240-4 7873609PMID
- Huang ZQ, Kirk Ka, Connelly KG, Sanders PW (декабрь 1993 г.). «Белки Бенса Джонса связываются с общим пептидным сегментом гликопротеина тамма-хлерового падения, чтобы способствовать гетеротипической агрегации» . Журнал клинических исследований . 92 (6): 2975–83. doi : 10.1172/jci116920 . PMC 288501 . PMID 8254051 .
- Rhodes DC, Hinsman EJ, Rhodes JA (ноябрь 1993 г.). «Гликопротеин Tamm-horsfall связывает IgG с высоким сродством» . Kidney 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 (июль 1993 г.). «N-связанная структура сахарной цепи рекомбинантного человеческого лимфотоксина, продуцируемого клетками CHO: функциональная роль углеводов в отношении его лектин-подобного 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). «Белок Tamm Horsfall связывается с одним классом углеводных специфических рецепторов на нейтрофилах человека» . Kidney International . 44 (2): 423–9. doi : 10.1038/ki.1993.260 . PMID 8397318 .
- Badgett A, Kumar S (1999). «Филогения белка с падением тамма». Urologia Internationalis . 61 (2): 72–5. doi : 10.1159/000030292 . PMID 9873244 . S2CID 23027802 .
- Van Rooijen JJ, Voskamp AF, Kamerling JP, Vliegenthart JF (январь 1999 г.). «Сайты гликозилирования и сайт-специфическое гликозилирование в гликопротеине там-хлепов человека» . Гликобиология . 9 (1): 21-30. Doi : 10,1093/glycob/9.1.21 . PMID 9884403 .
- Scolari F, Buzer D, Amoroso A, Caridi G, Ghiggeri GM, Maiorca R, et al. (Июнь 1999 г.). «Идентификация нового локуса медуллярного кистозного заболевания, на хромосоме 16p12» . Американский журнал человеческой генетики . 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 для семейной ювенильной гиперурикемической нефропатии, вызывая подагри в типе нерексетирования до 16p12 путем анализа сцепления по всему геному большому семейству» (PDF) . Артрит и ревматизм . 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, Buzer D, De Fusco M, Crovella S, Amoroso A, Scolari F, et al. (2002). «Молекулярный анализ генов уромодулина и SAH, кандидатов на позиции для аутосомно -доминантной медуллярной кистозной заболевания почек, связанных с 16p12». Журнал нефрологии . 14 (5): 392–6. PMID 11730273 .
- Menozzi FD, Debrie AS, Tigsier JP, Locht C, Pethe K, Raze D (апрель 2002 г.). «Взаимодействие человеческого гликопротеина Tamm-Horsfall с токсином Bordetella pertussis» . Микробиология . 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 (июль 2002 г.). «Промотор уромодулина направляет экспрессию высокого уровня биологически активного человеческого альфа1-антитрипсина в мочу 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 нефропатию ювенильной гиперурикемии» . Журнал медицинской генетики . 39 (12): 882–92. doi : 10.1136/jmg.39.12.882 . PMC 1757206 . PMID 12471200 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- GenereViews/NCBI/NIH/UW Вход на заболевание почек, связанную с UMD, включает в себя: семейная ювенильная гиперурикемическая нефропатия, медуллярная кистозная болезнь почек 2
- Записи OMIM по заболеванию почек, связанным с UMOD, включают в себя: семейная нефропатия ювенильной гиперурикемии, медуллярная кистозная болезнь почек 2
- Тамм -хорспадное осаждение белка