ウロモジュリン

ウロモジュリン（UMOD）、タム・ホースフォールタンパク質（THP）は、透明帯様ドメインを含む糖タンパク質であり、ヒトではUMOD遺伝子によってコードされている。^{[ 5 ] [ 6 ]}ウロモジュリンは、通常の尿中に排泄されるタンパク質の中で最も豊富である。^{[ 7 ]}

ヒトUMOD遺伝子は16番染色体上に位置する。この遺伝子には複数の転写バリアントが存在する可能性があるが、現在までに全長が判明しているのは2つだけである。これら2つはこの遺伝子の主要なバリアントであり、同じアイソフォームをコードしている。^{[ 6 ]}

THPはGPIアンカー型糖タンパク質です。血漿由来ではなく、哺乳類の腎臓のヘンレ係蹄の太い上行脚で産生されます。単量体分子の分子量は約85 kDaですが、生理的には尿中に数百万Daにも及ぶ大きな凝集体として存在します。^{[ 7 ]}このタンパク質が低pHで濃縮されるとゲルを形成します。ウロモジュリンは、正常なヒトの尿中で最も豊富なタンパク質です（MSMS測定に基づく結果）。^{[ 8 ]}これは、腎尿細管細胞の分泌物から生じる尿円柱の基質です。

ウロモジュリンは、 EGFドメイン（EGF I）、2つのカルシウム結合EGFドメイン（EGF II、III）、βヘアピンとD10Cドメイン（以前はD8Cと呼ばれていた）からなるシステインリッチなデコイモジュール、4番目のEGFドメイン、およびドメイン間リンカーで隔てられたZP-NドメインとZP-CドメインからなるC末端二分透明帯様（ZP）モジュールから構成される。^{[ 9 ] [ 10 ]} ZPドメインはフィラメントに重合し、^{[ 11 ]} EGF I-IIIドメインとデコイモジュールに対応する突出したアームを持つ。^{[ 10 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

尿中ウロモジュリン排泄は、ヘンレ係蹄の管腔側細胞表面に存在するグリコホスファチジルイノシトール結合型ウロモジュリンの細胞外ドメインのタンパク質分解による切断に続く。ウロモジュリンは、腎液中のカルシウム結晶化の構成的阻害因子として作用する可能性がある。尿中ウロモジュリン排泄は、尿路病原性細菌による尿路感染症に対する防御を提供する可能性がある。 ^{[ 6 ]}

THPの機能はよく理解されていません。THP欠損マウスを用いた研究では、THPが調節生理に役割を果たし、実際に輸送体機能に関与している可能性が示唆されています。^{[ 15 ]}マンノース感受性線毛またはフィムブリア（ラテン語で「縁」を意味するフィムブリアとも呼ばれる）を発現する大腸菌が、マンノース含有側鎖を介してタム・ホースフォールタンパク質に捕捉されることを示す研究から、細菌の結合と隔離における役割が示唆されています。^{[ 7 ]}また、THPは炎症を抑制することで腎臓損傷からの保護にも重要である可能性があります。^{[ 16 ]}

ウロポンチン、ネフロカルシン、ウロモジュリン（このタンパク質）は、カルシウムを含む腎結石の形成に影響を与えることが知られている3つの尿中糖タンパク質です。タム・ホースフォールタンパク質は腎結石のマトリックスの一部ですが、腎結石形成における役割については議論の余地があります。しかし、尿中のタム・ホースフォールのレベルの低下は、腎結石の良い指標であることがわかっています。^{[ 7 ]}

この遺伝子の欠陥は、常染色体優性腎疾患である髄質嚢胞性腎疾患2型（MCKD2）および常染色体優性尿細管間質性腎疾患（ADTKD）（以前は家族性若年性高尿酸血症性腎症（FJHN）と呼ばれていた）に関連している。これらの疾患は、若年発症の高尿酸血症、痛風、および進行性腎不全を特徴とする。 ^{[ 6 ]}

タム・ホースフォールタンパク質に対する抗体は、さまざまな形態の腎炎（例：バルカン腎症）で認められているが、これらの所見に病態生理学的な関連性があるかどうかは依然として不明である。^{[ 17 ]}

この遺伝子の変異に関連する別の疾患として、ウロモジュリン関連腎疾患（UKD）がある。これは、まれな常染色体優性遺伝性の進行性腎不全である。

多発性骨髄腫では、腎臓の遠位尿細管と集合管にタンパク質の円柱がしばしば見られ、これは主にベンス・ジョーンズタンパク質として知られる免疫グロブリン軽鎖から構成されていますが、タム・ホースフォールタンパク質も含まれていることがよくあります。^{[ 18 ] [ 19 ]}これは骨髄腫円柱腎症として知られています。

この糖タンパク質は、1950年にイゴール・タムとフランク・ホースフォールによって健康な人の尿から初めて精製されました。^{[ 20 ]}その後、研究されたすべての哺乳類の尿から検出されました。

• GeneReviews/NCBI/NIH/UWのUMOD関連腎疾患に関する項目には、家族性若年性高尿酸血症性腎症、髄質嚢胞性腎疾患2が含まれます。
• OMIMのUMOD関連腎疾患の項目には、家族性若年性高尿酸血症性腎症、髄質嚢胞性腎疾患2などが含まれる。
• タム・ホースフォールタンパク質沈着症