Struktura krio-EM rdzenia ludzkiego włókna uromoduliny ujawnia unikalny mechanizm montażu
Julian
- 0
Uromodulina glikoproteinowa (UMOD) jest białkiem występującym najczęściej w ludzkim moczu i tworzy nitkowate homopolimery, które otaczają i agregują uropatogeny, ułatwiając usuwanie patogenów poprzez wydalanie z moczem. Pomimo jej kluczowej roli we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej przeciwko infekcjom dróg moczowych, podstawa strukturalna i mechanizm polimeryzacji UMOD pozostały nieznane. Tutaj przedstawiamy strukturę krio-EM rdzenia filamentu UMOD przy rozdzielczości 3,5 Å, składającego się z dwudzielnego modułu zona przejrzystej (ZP) w układzie śrubowym ze wzrostem ~65 Å i skręceniem ~180°.
Subdomeny typu immunoglobulinopodobnego ZPN i ZPC każdego monomeru są oddzielone długim łącznikiem, który oddziałuje z poprzedzającym ZPC i następującymi subdomenami ZPN przez komplementację arkusza β. Unikalna architektura filamentu sugeruje mechanizm składania, w którym włączanie podjednostek może być zsynchronizowane z proteolitycznym cięciem C-końcowego propeptydu, który zakotwicza prekursory UMOD niekompetentne w składaniu do błony.
Budowa i funkcja ludzkich filamentów uromodulinowych w zakażeniach dróg moczowych
Uromodulina jest białkiem najobficiej występującym w ludzkim moczu i tworzy włókna, które antagonizują adhezję uropatogenów; jednak struktura włókien i mechanizm ochrony pozostają słabo poznane. Wykorzystaliśmy tomografię krioelektronową, aby pokazać, że włókno uromodulinowe składa się z kręgosłupa w kształcie zygzaka z bocznie wystającymi ramionami. Mapowanie N-glikozylacji i testy biofizyczne wykazały, że uromodulina działa jako wielowartościowy ligand dla adhezyny pilus typu 1 bakterii, prezentując specyficzne epitopy na regularnie rozmieszczonych ramionach. Obrazowanie interakcji uromodulina-uropatogen in vitro oraz w moczu pacjenta wykazało, że uromodulinawłókna łączą się z uropatogenami i pośredniczą w agregacji bakterii, co prawdopodobnie zapobiega adhezji i umożliwia usuwanie przez mikcję. Wyniki te dostarczają podstaw do zrozumienia uromoduliny w zakażeniach dróg moczowych oraz jej bardziej enigmatycznych ról w fizjologii i chorobach.
Locus genu uromoduliny pokazuje dowody na adaptację patogenów poprzez ewolucję człowieka .
Powszechne warianty genu UMOD kodującego uromodulinę, związane z ryzykiem nadciśnienia tętniczego i PChN w populacji ogólnej, zwiększają ekspresję UMOD i wydalanie uromoduliny z moczem, powodując nadciśnienie sodowrażliwe i uszkodzenia nerek. Aby określić wpływ presji selekcyjnej na częstość wariantów, zbadaliśmy częstość alleliczną wariantu rs4293393 wiodącego UMOD w 156 populacjach ludzkich, w ośmiu starożytnych genomach ludzkich oraz w genomach naczelnych. Allel T rs4293393, związany z ryzykiem PChN, ma wysoką częstość w większości współczesnych populacji i został wykryty w genomach naczelnych. W przeciwieństwie do tego, zidentyfikowaliśmy tylko pochodny allel C w genomach denisowian i neandertalczyków.
Dystrybucja allelu przodków UMOD nie była zgodna z modelem podatności przodków obserwowanym dla wariantów związanych z nadciśnieniem wrażliwym na sól. Zamiast tego globalna częstość alleli UMOD istotnie korelowała z różnorodnością patogenów (bakterie, robaki) i występowaniem opornych na antybiotyki infekcji dróg moczowych (ZUM). Odwrotna korelacja stwierdzona między poziomem uromoduliny w moczu a markerami ZUM w populacji ogólnej potwierdza związek między wariantami UMOD a ochroną przed ZUM. Dane te silnie sugerują, że allel przodków UMOD, kierujący większym wydalaniem uromoduliny z moczem, był utrzymywany z dużą częstotliwością ze względu na jego działanie ochronne przeciwko ZUM.
Strukturalny linker międzydomenowy kieruje samopolimeryzacją ludzkiej uromoduliny .
Białko Uromodulina (UMOD)/Tamm-Horsfall, najobficiej występujące białko w ludzkim moczu, odgrywa kluczową rolę w przewlekłych chorobach nerek i jest obiecującym celem terapeutycznym w leczeniu nadciśnienia. Poprzez dwuczęściowy moduł zona przejrzystej (ZP-N/ZP-C), UMOD tworzy pozakomórkowe włókna, które regulują równowagę elektrolitową nerek i odporność wrodzoną, a także chronią przed kamieniami nerkowymi. Co więcej, zależna od soli agregacja filamentów UMOD w moczu generuje rozpuszczalną sieć molekularną, która wychwytuje bakterie uropatogenne i ułatwia ich usuwanie. Pomimo funkcjonalnego znaczenia jego homopolimerów, nie są dostępne żadne informacje strukturalne na temat UMOD i tego, jak samoorganizuje się we włókna. Tutaj podajemy struktury krystaliczne obszarów polimeryzacjiludzki UMOD i mysi ZP2, niezbędne białko receptorowe nasienia, które jest strukturalnie spokrewnione z UMOD, ale tworzy heteropolimery.
Struktura UMOD ujawnia, że rozległy hydrofobowy interfejs pośredniczy w homodimeryzacji domeny ZP-N. Ten układ jest wymagany do tworzenia włókien i jest kierowany przez uporządkowany łącznik ZP-N/ZP-C, który nie jest obserwowany w ZP2, ale jest zachowany w sekwencji homopolimerowych glikoprotein związanych z głuchotą/choroba Crohna α-tectoryna (TECTA) i glikoproteina 2 (GP2). Nasze dane stanowią przykład tego, jak plastyczność międzydomenowego łącznika może modulować funkcję strukturalnie podobnych białek wielodomenowych. Co więcej, architektura UMOD racjonalizuje liczne patogenne mutacje zarówno w genach UMOD, jak i TECTA.
Walidacja uromoduliny jako genu kandydującego w nadciśnieniu pierwotnym u człowieka
Niedawne badanie asocjacyjne całego genomu zidentyfikowało locus na chromosomie 16 w regionie promotora genu uromoduliny (UMOD), który jest związany z nadciśnieniem. Tutaj zbadaliśmy sygnał nadciśnienia w badaniach funkcjonalnych u myszy z nokautem Umod (KO). Skurczowe ciśnienie krwi było znacznie niższe u myszy KO w porównaniu z myszami typu dzikiego (WT) w warunkach podstawowych (KO: 116,6 ± 0,3 mm Hg w porównaniu z WT: 136,2 ± 0,4 mm Hg; P <0,0001).
- Podawanie 2% NaCl nie zmieniło skurczowego ciśnienia krwi u myszy KO, podczas gdy u myszy WT wzrosło o ~33%, P<0,001. Średnie 24-godzinne wydalanie sodu w moczu przez KO było większe niż u myszy WT (P<0,001).
- Krzywe przewlekłej funkcji nerek pokazują przesunięcie w lewo u myszy KO, co sugeruje, że sód wpływa na związek między UMOD a ciśnieniem krwi. Klirens kreatyniny był zwiększony podczas obciążania solą 2% NaCl u myszy KO, prowadząc do zwiększonego wydalania przefiltrowanego Na(+) i dalszej utraty Na(+).
- Różnicę w wychwytywaniu sodu między szczepami WT i KO zbadano na poziomie molekularnym. Poziomy czynnika martwicy nowotworu w moczu-α były znacząco wyższe u myszy KO w porównaniu z myszami WT (P<0,0001). Stymulacja pierwotnego grubego odnogi wstępującej pętli komórek Henlego egzogennym czynnikiem martwicy nowotworu -α spowodowała zmniejszenie ekspresji NKCC2A (P<0,001) przy jednoczesnym wzroście poziomu mRNA UMOD (P<0,001).
- Łącznie wykazujemy, że UMOD reguluje wychwyt sodu w grubym wstępującym ramieniu pętli Henlego poprzez modulowanie wpływu czynnika martwicy nowotworu-α na ekspresję NKCC2A, co czyni UMOD ważnym wyznacznikiem kontroli ciśnienia krwi.

Powszechne warianty genetyczne ludzkiego genu uromoduliny regulują transkrypcję i pozwalają przewidzieć poziomy kwasu moczowego w osoczu.
Warianty genetyczne uromoduliny (UMOD) powodują rodzinną młodzieńczą nefropatię hiperurykemiczną, charakteryzującą się hiperurykemią ze zmniejszonym wydalaniem nerkowym UMOD i kwasu moczowego, co sugeruje rolę UMOD w regulacji stężenia kwasu moczowego w osoczu. Aby to ustalić, przebadaliśmy wspólne warianty w locus UMOD w jednej społeczności chińskiej populacji liczącej 1000 osób i drugiej populacji z 642 amerykańskich bliźniaków i rodzeństwa pochodzenia europejskiego i latynoskiego.
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Hu-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 521 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Hu-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 723 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Hu-48T | DL Develop | 48T | 517 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Hu-96T | DL Develop | 96T | 673 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Hu-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 544 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Hu-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 756 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Mu-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 533 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Mu-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 740 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Ra-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 557 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RD-UMOD-Ra-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 775 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Mu-48T | DL Develop | 48T | 527 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Mu-96T | DL Develop | 96T | 688 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Ra-48T | DL Develop | 48T | 549 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
DLR-UMOD-Ra-96T | DL Develop | 96T | 718 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Mu-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 557 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Mu-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 774 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Ra-48Tests | Reddot Biotech | 48 Tests | 583 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
RDR-UMOD-Ra-96Tests | Reddot Biotech | 96 Tests | 811 EUR |
Recombinant Uromodulin (UMOD) |
|||
4-RPG918Ca01 | Cloud-Clone |
|
|
Recombinant Uromodulin (UMOD) |
|||
4-RPG918Hu01 | Cloud-Clone |
|
|
Recombinant Uromodulin (UMOD) |
|||
4-RPG918Mu01 | Cloud-Clone |
|
|
Recombinant Uromodulin (UMOD) |
|||
4-RPG918Ra01 | Cloud-Clone |
|
|
Mouse Uromodulin (Umod) |
|||
1-CSB-YP025616MO | Cusabio |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx129707 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx116546 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx323479 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx001568 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx100690 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx100691 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx100692 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx008590 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
abx433429-200ul | Abbexa | 200 ul | 384 EUR |
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
abx433430-200ul | Abbexa | 200 ul | 384 EUR |
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
abx239294-100ug | Abbexa | 100 ug | 509 EUR |
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx178822 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx178823 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody |
|||
20-abx175043 | Abbexa |
|
|
UMOD Uromodulin Human protein |
|||
PROTP07911 | BosterBio | Regular: 10ug | 317 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) Protein |
|||
20-abx069612 | Abbexa |
|
|
OVA Conjugated Uromodulin (UMOD) |
|||
4-CPG918Hu21 | Cloud-Clone |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody Pair |
|||
20-abx370002 | Abbexa |
|
|
Rat Uromodulin (UMOD) Protein |
|||
20-abx069613 | Abbexa |
|
|
Dog Uromodulin (UMOD) Protein |
|||
20-abx069614 | Abbexa |
|
|
Mouse Uromodulin (UMOD) Protein |
|||
20-abx168347 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody (Biotin) |
|||
20-abx271676 | Abbexa |
|
|
Uromodulin (UMOD) Antibody (Biotin) |
|||
20-abx272397 | Abbexa |
|
|
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Hu-10x96wellstestplate | Cloud-Clone | 10x96-wells test plate | 4731.5 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Hu-1x48wellstestplate | Cloud-Clone | 1x48-wells test plate | 477.3 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Hu-1x96wellstestplate | Cloud-Clone | 1x96-wells test plate | 639 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Hu-5x96wellstestplate | Cloud-Clone | 5x96-wells test plate | 2575.5 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
4-SEG918Hu | Cloud-Clone |
|
|
Human Uromodulin ELISA Kit (UMOD) |
|||
RK02479 | Abclonal | 96 Tests | 521 EUR |
Human UMOD/ Uromodulin ELISA Kit |
|||
E2642Hu | Sunlong | 1 Kit | 571 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx575301-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) CLIA Kit |
|||
20-abx495329 | Abbexa |
|
|
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx251538-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx253270-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
20-abx153446 | Abbexa |
|
|
Human Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
20-abx258401 | Abbexa |
|
|
Human Uromodulin (UMOD) CLIA Kit |
|||
20-abx490738 | Abbexa |
|
|
Human Uromodulin(UMOD)ELISA Kit |
|||
QY-E02062 | Qayee Biotechnology | 96T | 361 EUR |
Human UMOD(Uromodulin) ELISA Kit |
|||
EH2197 | FN Test | 96T | 567.6 EUR |
Human Uromodulin, UMOD ELISA KIT |
|||
ELI-07298h | Lifescience Market | 96 Tests | 824 EUR |
Uromodulin (UMOD) Polyclonal Antibody (Human, Pig) |
|||
4-PAG918Hu01 | Cloud-Clone |
|
|
ELISA kit for Human UMOD (Uromodulin) |
|||
ELK3807 | ELK Biotech | 1 plate of 96 wells | 432 EUR |
Uromodulin (UMOD) Polyclonal Antibody (Dog) |
|||
4-PAG918Ca01 | Cloud-Clone |
|
|
Uromodulin (UMOD) Polyclonal Antibody (Mouse) |
|||
4-PAG918Mu01 | Cloud-Clone |
|
|
Uromodulin (UMOD) Polyclonal Antibody (Rat) |
|||
4-PAG918Ra01 | Cloud-Clone |
|
|
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Mu-10x96wellstestplate | Cloud-Clone | 10x96-wells test plate | 4862.4 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Mu-1x48wellstestplate | Cloud-Clone | 1x48-wells test plate | 488.08 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Mu-1x96wellstestplate | Cloud-Clone | 1x96-wells test plate | 654.4 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Mu-5x96wellstestplate | Cloud-Clone | 5x96-wells test plate | 2644.8 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
4-SEG918Mu | Cloud-Clone |
|
|
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Ra-10x96wellstestplate | Cloud-Clone | 10x96-wells test plate | 5124.2 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Ra-1x48wellstestplate | Cloud-Clone | 1x48-wells test plate | 509.64 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Ra-1x96wellstestplate | Cloud-Clone | 1x96-wells test plate | 685.2 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
SEG918Ra-5x96wellstestplate | Cloud-Clone | 5x96-wells test plate | 2783.4 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
4-SEG918Ra | Cloud-Clone |
|
|
Mouse Uromodulin(UMOD) ELISA kit |
|||
CSB-EL025616MO-24T | Cusabio | 1 plate of 24 wells | 165 EUR |
Mouse Uromodulin(UMOD) ELISA kit |
|||
1-CSB-EL025616MO | Cusabio |
|
|
Rat Uromodulin(UMOD) ELISA kit |
|||
CSB-EL025616RA-24T | Cusabio | 1 plate of 24 wells | 165 EUR |
Rat Uromodulin(UMOD) ELISA kit |
|||
1-CSB-EL025616RA | Cusabio |
|
|
Mouse Uromodulin ELISA Kit (UMOD) |
|||
RK03267 | Abclonal | 96 Tests | 521 EUR |
Rat Uromodulin ELISA Kit (UMOD) |
|||
RK04012 | Abclonal | 96 Tests | 521 EUR |
Rat Umod/ Uromodulin ELISA Kit |
|||
E1022Ra | Sunlong | 1 Kit | 571 EUR |
Mouse Umod/ Uromodulin ELISA Kit |
|||
E1563Mo | Sunlong | 1 Kit | 571 EUR |
Polyclonal UMOD / Uromodulin Antibody (Val378) |
|||
APR03149G | Leading Biology | 0.05ml | 484 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx575289-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx575290-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Cow Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx519957-96tests | Abbexa | 96 tests | 911 EUR |
Dog Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx519958-96tests | Abbexa | 96 tests | 911 EUR |
Mouse Uromodulin (UMOD) CLIA Kit |
|||
20-abx495330 | Abbexa |
|
|
Rat Uromodulin (UMOD) CLIA Kit |
|||
20-abx495331 | Abbexa |
|
|
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx254464-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
20-abx156212 | Abbexa |
|
|
Mouse Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
20-abx154835 | Abbexa |
|
|
Rat Uromodulin (UMOD) ELISA Kit |
|||
abx256048-96tests | Abbexa | 96 tests | 707 EUR |
Rat Uromodulin(UMOD)ELISA kit |
|||
QY-E10104 | Qayee Biotechnology | 96T | 361 EUR |
Mouse Uromodulin(UMOD)ELISA kit |
|||
QY-E21574 | Qayee Biotechnology | 96T | 361 EUR |
Rat Uromodulin, Umod ELISA KIT |
|||
ELI-07296r | Lifescience Market | 96 Tests | 886 EUR |
×
Aktywność transkrypcyjną wariantów promotora oszacowano w plazmidach reporterowych lucyferazy transfekowanych do komórek HEK-293 i komórek mIMCD3. W pierwotnej populacji chińskiej stwierdziliśmy, że nosiciele haplotypu GCC mieli wyższy poziom kwasu moczowego w osoczu, a trzy warianty promotora były związane z kwasem moczowym w osoczu. Warianty promotora UMOD wykazywały wzajemny wpływ na wydalanie kwasu moczowego z moczem i stężenie kwasu moczowego w osoczu, co sugeruje główny wpływ na transport moczanu w kanalikach nerkowych.
Te powiązania markerów genetycznych z cechą UMOD dla kwasu moczowego zostały zreplikowane w niezależnej amerykańskiej kohorcie. Ukierunkowana mutageneza w wariantach promotora UMOD związanych z cechami zmieniła aktywność promotora w transfekowanych plazmidach reporterowych lucyferazy. Zatem warianty promotora UMOD wydają się inicjować kaskadę transkrypcyjnych i biochemicznych zmian wpływających na sekrecję UMOD, prowadząc do zmienionych poziomów kwasu moczowego w osoczu.
Tags: peptide antibody peptide atlas peptide bond peptide bond animation peptide calculator peptide company peptide coupling peptide drug conjugate peptide hormones peptide injection peptide institute peptide manufacturing peptide sciences peptide skin care products peptide synthesis peptide synthesis mechanism peptide synthesizer peptide therapy peptides definition peptides for anti-aging peptides for skin peptides for weight loss peptides uk