Principales proteínas urinarias


Las principales proteínas urinarias ( Mups ), también conocidas como α 2 u-globulinas , son una subfamilia de proteínas que se encuentran en abundancia en la orina y otras secreciones de muchos animales. Los mups proporcionan una pequeña variedad de información de identificación sobre el animal donante, cuando son detectados por el órgano vomeronasal del animal receptor. Pertenecen a una familia más grande de proteínas conocidas como lipocalinas . Los mups están codificados por un grupo de genes, ubicados uno al lado del otro en un solo tramo de ADN, que varía mucho en número entre especies: desde al menos 21 genes funcionales en ratones hasta ninguno en humanos. Las proteínas Mup adoptan una forma de guante característica , que abarca un bolsillo de unión a ligandos que aloja sustancias químicas orgánicas pequeñas específicas.

Las proteínas urinarias se informaron por primera vez en roedores en 1932, durante los estudios de Thomas Addis sobre la causa de la proteinuria . Son potentes alérgenos humanos y son en gran parte responsables de una serie de alergias animales , incluidos gatos, caballos y roedores. Se desconoce su función endógena dentro de un animal, pero puede implicar la regulación del gasto de energía. Sin embargo, como proteínas secretadas, juegan múltiples roles en la comunicación química entre animales, funcionando como transportadores de feromonas y estabilizadores en roedores y cerdos. Los mups también pueden actuar como feromonas proteicas. Se ha demostrado que promueven la agresión .en ratones machos, y una proteína Mup específica que se encuentra en la orina de ratones machos es sexualmente atractiva para las hembras. Los Mups también pueden funcionar como señales entre diferentes especies : los ratones muestran una respuesta instintiva de miedo ante la detección de Mups derivados de depredadores como gatos y ratas.

Los seres humanos con buena salud excretan orina que en gran parte está libre de proteínas. Por ello, desde 1827 médicos y científicos se han interesado por la proteinuria , el exceso de proteína en la orina humana, como indicador de enfermedad renal . [notas 1] [2] Para comprender mejor la etiología de la proteinuria, algunos científicos intentaron estudiar el fenómeno en animales de laboratorio . [3] Entre 1932 y 1933, varios científicos, incluido Thomas Addis , informaron de forma independiente el sorprendente hallazgo de que algunos roedores sanos tienen proteínas en la orina. [4] [5] [6]Sin embargo, no fue hasta la década de 1960 cuando se describieron por primera vez en detalle las principales proteínas urinarias de ratones y ratas. [7] [8] Se encontró que las proteínas se producen principalmente en el hígado de los hombres y se secretan a través de los riñones en la orina en grandes cantidades (miligramos por día). [7] [8] [9]

Desde que fueron nombradas, se ha encontrado que las proteínas se expresan diferencialmente en otras glándulas que secretan productos directamente al ambiente externo. Estos incluyen las glándulas lagrimales , parótidas , submaxilares , sublinguales , prepuciales y mamarias . [10] [11] [12] En algunas especies, como los gatos y los cerdos, los Mups parecen no expresarse en absoluto en la orina y se encuentran principalmente en la saliva. [13] [14] A veces, el término Mups urinario (uMups) se usa para distinguir las Mups expresadas en la orina de las que se encuentran en otros tejidos. [15]

Entre 1979 y 1981, se estimó que los Mups están codificados por una familia de genes de entre 15 y 35 genes y pseudogenes en el ratón y por unos 20 genes en la rata. [16] [17] [18] En 2008, se determinó un número más preciso de genes Mup en una variedad de especies mediante el análisis de la secuencia de ADN de genomas completos . [1] [19]


Estructura terciaria de una proteína urinaria principal de ratón. La proteína tiene ocho láminas beta (amarillas) dispuestas en un barril beta abierto en un extremo, con hélices alfa (rojas) en los extremos amino y carboxilo . La estructura se resuelve a partir de la entrada 1i04 del banco de datos de proteínas . Encuentre todas las instancias de esta proteína en el PDB
Filogenia de secuencias codificantes de Mup en mamíferos. [1] La repetibilidad de la reconstrucción se probó mediante bootstrapping . Se muestran ramas interiores con soporte bootstrap > 50%.
Un gráfico de puntos que muestra la autosimilitud dentro del grupo Mup del ratón . [20] La diagonal principal representa la alineación de la secuencia consigo misma; las líneas fuera de la diagonal principal representan patrones similares o repetitivos dentro del grupo. El patrón difiere entre los Mups Clase A periféricos más antiguos y los Mups Clase B centrales más nuevos .
Las principales proteínas urinarias de ratón se unen a 2-sec-butil-4,5-dihidrotiazol (SBT), una feromona de ratón. [24] El barril beta forma un bolsillo, en el que la molécula SBT está fuertemente unida. La estructura se resuelve a partir de 1MUP .
Los Mups en orina de ratón C57BL/6 J analizados por electroforesis en gel nativo
Fitzwilliam Darcy fue la inspiración para el nombre de darcin , el Mup que atrae a las hembras de ratón a la orina de los machos.
La estructura tridimensional de Equ c 1 , que se muestra en la forma dimérica cristalizada . [63] La estructura se resuelve a partir de 1EW3 .