基因總覽
UMOD 是蛋白質編碼基因，產物 uromodulin 又稱 Tamm-Horsfall urinary glycoprotein，是一種由腎小管上皮細胞產生並可分泌至尿液的糖蛋白。它具有多個 EGF-like 結構域，以及 D10C 與 ZP 結構域；ZP 區域可再分為 ZP-N 與 ZP-C，中間由一段柔性連接區相連。蛋白質還包含與分泌及絲狀聚合相關的區域，整體結構與其形成大型絲狀組裝體的特性相符。
基因異名與舊稱
異名取自 HGNC，可能包含歷史名稱；蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。
染色體位置與基因結構
查看實際轉錄本與 exon 註解
| Transcript | Genomic coordinates | Exons |
|---|---|---|
| ENST00000396138 ★ | 20,333,051–20,352,715 | 11 |
| ENST00000396134 | 20,331,489–20,352,889 | 12 |
| ENST00000570689 | 20,331,489–20,356,402 | 11 |
| ENST00000863071 | 20,331,489–20,356,402 | 11 |
| ENST00000863072 | 20,331,489–20,356,301 | 11 |
| ENST00000863073 | 20,331,489–20,356,296 | 11 |
| ENST00000863074 | 20,331,489–20,356,402 | 10 |
| ENST00000863075 | 20,331,489–20,356,296 | 11 |
| ENST00000863076 | 20,331,489–20,352,889 | 12 |
| ENST00000863077 | 20,331,489–20,352,889 | 12 |
| ENST00000863078 | 20,331,489–20,352,889 | 12 |
| ENST00000863079 | 20,331,489–20,352,889 | 10 |
顯示 12/42 個蛋白質編碼轉錄本；canonical 優先。
帶型與著絲點依 Ensembl 座標繪製；核染色體長度以 GRCh38 第 1 號染色體為共同尺度。黃色標記表示本基因位置，細小區間加粗以利辨識；實際基因長度與 exon 見下方資料。
分子功能與生物學過程
在 Henle 氏環粗上行支（TALH）的上皮細胞中，uromodulin 參與頂端膜的生成與組織。它可促進形成複雜的絲狀凝膠樣結構；此結構可能參與水分屏障的通透性調節，但這項作用屬可能性描述。uromodulin 也可能作為受體，結合並促進細胞激素 IL-1、IL-2 及 TNF 的內吞。此外，它可促進嗜中性球穿越腎上皮細胞，顯示其作用也涉及腎上皮與免疫細胞間的移動。
進入尿液後，uromodulin 可能影響膠體滲透壓、減緩帶正電電解質通過，並抑制含有過飽和鹽類的液體形成及後續鹽晶體生成；這些作用是依相似性推定。它也參與尿路感染防禦：uromodulin 結合帶有第一型菌毛的大腸桿菌，並與細菌黏附素 fimH 結合。這會妨礙大腸桿菌附著於 uroplakins UPK1A、UPK1B；兩者是尿路上皮中第一型菌毛的受體。細菌聚集後可隨排尿清除，因此降低病原體留附於尿路上皮的機會。
uromodulin 也會促進其他細菌聚集，包括肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌及 Streptococcus mitis，因此可能對其他尿路病原體也有防護作用。不同細菌的聚集與清除效果支持其尿液防禦功能，但來源將對其他病原體的保護表述為可能，而非確定作用。
Promoter 與基因調控
>UMOD ENST00000396138 GRCh38 chr16:20352615-20353715 strand=-1 5′→3′ 相對 TSS：-1000 到 +100 bp；1101 bp 依轉錄本 TSS 擷取的基因組序列；TSS = 0，兩端包含，未驗證為 promoter TCACACATATTTTATTTTTCTCAACATGATGACAGCCACTCTCACACTGACTTTTGGAATGTCATGTATG TTGAACTGGGTCTGAAGACATGGTTTTAACTCAGGCTCTGTCATTTTCTACCTCAGTGATTGCACAACAG CAAAGCAGAATTTTCACTACTTCCATGAATATAATCATTACTATATGACTTTACTTGCATCATCTCCTTT GGTTACTATTACTACTGTGGGAGATGGGTATTCTCATTTTATAGACAAGGAAATTGACCTCTGGACCTCA GGAAGGTTAAGAAATGAGCCCACTGCCACACAATAAACACCAGATAAAGGAGGCAGACTGACTCCAAAGT CAGTCTATTTAAGTGCAAATTTATTTCGCCTCCAAAGGGACCTCCCAGTCATCAGACCTGATTCTTTGTT GTACAGAGTGGGTCAGGTCCAGTGATGTCTGAACTACCTTCTGGTTCTGACTTTCAGCCATTCTCAGCTC CTCTCTTGCTTGTGTCTGGATTCTAAGGCTGATCTCATGAGAATGGGTGTTTCAGAAGGGTGCCCTCTCC AAGACAGGTGCACCTCCCATCTGGGGCAGTGAATATCCCTTTTGTCCTTATGCAGCCTGGCTTCAGATAC TGGCTTCTGCCTGGCTCCTTGATCCCACCCTGCCCTTGTCAGTGACCAAGAAGAAGCCCAGCACCTTGGC ACTGCTTTCCCAGTTAATTTCTAACTATGGAATCTCTTGCTGTTAGAAGGTGCGAAACAGTGACCTTGTA TTTCCGGGCACAGGTGTGACCCCCCAATGTCAATCATTTGGGGTCTCTAGCTATTAGGAAAAAGAACAAC AACAACCTCACAGCTTGGACAAGGCAAACATTATGCCAGGAGGAAAAAATATTCCACCCCCAAGAAAACA ATATCAAAAAACAGAACTAGAGACTAATTGGAGGAGAGATTGCCAGCCTGGGGCAAATGTGTATATATAA GTATGAGGCACATCATGACCAGACTAACTCTACCTTTCTGGCTTCAGGTAAGGCTATCTGTAGCTGTCTT CTCCTAGCCCAGCTTCTCCCCATCCTATTTGAGGGAGGTAGGAGAGGAAAT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 0 筆
封存資料的查詢區間內未找到名稱與股向相符的紀錄；不代表此基因沒有 promoter。
EPDnew human v006 · UCSC hg38，GRCh38/hg38，透過 UCSC 取得。TSS 具有 CAGE／RAMPAGE 等實驗資料支持；任意擷取的上下游區間仍需另行判讀調控功能，不能視為整段皆經功能驗證。
EPD 封存狀態 ↗ · UCSC 資料說明 ↗ · EPD team, SIB Swiss Institute of Bioinformatics; UCSC Genome Browser · CC BY 4.0
查看已取得的調控／motif 註解
ENSR16_56R84R · CTCF_binding_site · 20348441–20348462 · regulatory
ENSR16_56R85K · CTCF_binding_site · 20348607–20348628 · regulatory
· motif · 20348443–20348459 · motif
· motif · 20348609–20348625 · motif
· motif · 20353578–20353587 · motif
· motif · 20353578–20353587 · motif
· motif · 20355342–20355357 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：640 aa
uromodulin 為 640 個胺基酸的蛋白質，具有訊號肽、四個 EGF-like 結構域、D10C 結構域及 ZP 結構域；後者分為 ZP-N 與 ZP-C，兩者間有柔性連接區，對分泌及絲狀聚合很重要。另有 Beta hairpin、Internal hydrophobic patch 與 External hydrophobic patch；後者參與調節絲狀聚合。
蛋白質三維結構
細胞內定位
uromodulin 主要定位於腎小管上皮細胞的頂端細胞膜，只有少量分布至基底外側膜；亦見於纖毛膜。 它經切割後分泌至尿液，並可在尿液中檢出。 雖與 NPHP1、KIF3A 共定位，但這不代表這些夥伴的定位可直接套用於 uromodulin。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
細胞外定位：圓點散佈於細胞周圍，與細胞膜保持距離。
未繪示構造：Cell projection, cilium membrane。這些構造未在通用細胞圖中標點，仍保留來源定位名稱。
動物細胞結構示意；器官大小與數量不按比例。點選細胞構造可查看定位註解。
交互作用與訊號網絡
拖曳節點後放開可帶動位置變化；點選夥伴查看證據。位置與連線長度不代表結合強度，圖中未推定夥伴彼此之間的關係。
更多交互作用夥伴 · 已取得 1 個夥伴
- COLEC11Q9BWP8 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
uromodulin 可先形成同源二聚體，再聚合成長絲；絲狀結構還能側向組裝成片層。這些絲具有鋸齒狀骨架及向側面突出的臂，可與細菌黏附素 fimH 互動。另有資料指出，單一 UMOD 單體可結合兩個 fimH 分子。
疾病與遺傳關聯
UMOD 變異與常染色體顯性腎小管間質性腎病 1（ADTKD1）相關。此病屬遺傳異質性疾病，特徵包括腎功能緩慢進行性下降、尿沉渣不活躍及高尿酸血症；早期通常沒有嚴重高血壓，白蛋白尿缺如或僅輕微增加，超音波可見正常或偏小的腎臟。腎組織變化不一，且疾病表現有顯著差異並存在不完全外顯。
Contextual Functional Evidence Matrix
矩陣以「功能主張」為列，以細胞情境、干預條件、量測結果與證據來源為欄，方便比較同一功能在不同條件下的支持情形。只有含情境與實驗資訊的紀錄會列入矩陣；一般功能註解另列於下方。
功能註解總覽 · 6 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | uromodulin 參與 Henle 氏環粗上行支上皮細胞頂端膜的生成與組織，並促進形成複雜的絲狀凝膠樣結構；該結構可能影響水分屏障通透性。它也可能作為受體結合並內吞 IL-1、IL-2 與 TNF，並促進嗜中性球穿越腎上皮。 | 含實驗來源 | 證據與來源Functions in biogenesis and organization of the apical membrane of epithelial cells of the thick ascending limb of Henle's loop (TALH), where it promotes formation of complex filamentous gel-like structure that may play a role in the water barrier permeability (Probable). May serve as a receptor for binding and endocytosis of cytokines (IL-1, IL-2) and TNF. Facilitates neutrophil migration across renal epithelia PMID 20798515 ↗ · PMID 3498215 ↗ |
| 功能 | 在尿液中，uromodulin 可能影響膠體滲透壓、減緩帶正電電解質通過，並抑制過飽和鹽液及鹽晶體形成。它結合帶第一型菌毛的大腸桿菌及 fimH，促使細菌聚集，並阻止大腸桿菌附著於尿路上皮受體 UPK1A、UPK1B，利於隨排尿清除。它也促進肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌及 Streptococcus mitis 聚集，可能防護其他尿路病原體。 | 含實驗來源 | 證據與來源In the urine, may contribute to colloid osmotic pressure, retards passage of positively charged electrolytes, and inhibits formation of liquid containing supersaturated salts and subsequent formation of salt crystals (By similarity). Protects against urinary tract infections by binding to type 1 fimbriated E.coli. Binds to bacterial adhesin fimH which mediates the stable formation of bacterial aggregates, prevents the binding of E.coli to uroplakins UPK1A and UPK1B which act as urothelial receptors for type I fimbriae, and allows for pathogen clearance through micturation. Also promotes aggregation of other bacteria including K.pneumoniae, P.aeruginosa and S.mitis and so may also protect against other uropathogens PMID 11134021 ↗ · PMID 32616672 ↗ |
| 交互作用 | uromodulin 先形成同源二聚體，再聚合為長絲；絲狀結構可進一步側向組裝成片層。其骨架呈鋸齒狀，並有向側面突出的臂，可與細菌黏附素 fimH 互動。單一 UMOD 單體可結合兩個 fimH 分子。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer that then polymerizes into long filaments. The filaments can additionally assemble laterally to form a sheet. The filaments consist of a zigzag-shaped backbone with laterally protruding arms which interact with bacterial adhesin fimH. Two fimH molecules can bind to a single UMOD monomer PMID 19005207 ↗ · PMID 26673890 ↗ · PMID 26811476 ↗ · PMID 32616672 ↗ · PMID 32815518 ↗ · PMID 33196145 ↗ |
| 細胞定位 | uromodulin 以 GPI 脂質錨定形式定位於頂端及基底外側細胞膜，也見於細胞突起的纖毛膜；腎小管上皮細胞中，基底外側分布量僅占少數。經切割後可分泌至尿液，並與 NPHP1、KIF3A 共定位。 | 含實驗來源 | 證據與來源Apical cell membrane / Lipid-anchor, GPI-anchor; Basolateral cell membrane / Lipid-anchor, GPI-anchor; Cell projection, cilium membrane; Only a small fraction sorts to the basolateral pole of tubular epithelial cells compared to apical localization. Secreted into urine after cleavage. Colocalizes with NPHP1 and KIF3A PMID 22776760 ↗ · PMID 23988501 ↗ · PMID 26673890 ↗ · PMID 7028707 ↗ · PMID 2249987 ↗ · PMID 20172860 ↗ |
| 細胞定位 | uromodulin 的分泌型可被分泌，並可在尿液中檢出。 | 含實驗來源 | 證據與來源Uromodulin, secreted form; Secreted; Detected in urine PMID 18375198 ↗ · PMID 19005207 ↗ · PMID 26673890 ↗ · PMID 26811476 ↗ · PMID 3453112 ↗ · PMID 7028707 ↗ |
| 疾病關聯 | UMOD 相關變異可造成常染色體顯性腎小管間質性腎病 1。此遺傳異質性疾病通常呈腎功能緩慢下降、高尿酸血症及不活躍尿沉渣，早期少有嚴重高血壓，白蛋白尿缺如或輕微，腎臟大小正常或偏小。腎組織表現多樣，疾病有顯著個體差異及不完全外顯。 | 含實驗來源 | 證據與來源Tubulointerstitial kidney disease, autosomal dominant 1 ADTKD1 A form of autosomal dominant tubulointerstitial kidney disease, a genetically heterogeneous disorder characterized by slowly progressive loss of kidney function, bland urinary sediment, hyperuricemia, absent or mildly increased albuminuria, lack of severe hypertension during the early stages, and normal or small kidneys on ultrasound. Renal histology shows variable abnormalities including interstitial fibrosis with tubular atrophy, microcystic dilatation of the tubules, thickening of tubular basement membranes, medullary cysts, and secondary glomerulosclerotic or glomerulocystic changes with abnormal glomerular tufting. There is significant variability, as well as incomplete penetrance. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 162000 PMID 12471200 ↗ · PMID 12629136 ↗ · PMID 12900848 ↗ · PMID 14531790 ↗ · PMID 14569098 ↗ · PMID 14570709 ↗ · PMID 15086896 ↗ · PMID 15575003 ↗ · PMID 15983957 ↗ · PMID 17010121 ↗ · PMID 21060763 ↗ · PMID 22776760 ↗ · PMID 23197950 ↗ · PMID 23988501 ↗ · PMID 25436415 ↗ · PMID 27729211 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGACTAACTCTACCTTTCTGGCTTCAGGACACCAGACATC40AGAGACAGAGAGAAAAATTCAAAGGGCCAACCCGTCTTTC80CTTTGGGCAGGTGCTATCTAGACCTGAAGTAGCGGGAAGA120GCAGAAAGGATGGGGCAGCCATCTCTGACTTGGATGCTGA160TGGTGGTGGTGGCCTCTTGGTTCATCACAACTGCAGCCAC200TGACACCTCAGAAGCAAGATGGTGCTCTGAATGTCACAGC240AATGCCACCTGCACGGAGGATGAGGCCGTTACGACGTGCA280CCTGTCAGGAGGGCTTCACCGGCGATGGCCTGACCTGCGT320GGACCTGGATGAGTGCGCCATTCCTGGAGCTCACAACTGC360TCCGCCAACAGCAGCTGCGTAAACACGCCAGGCTCCTTCT400CCTGCGTCTGCCCCGAAGGCTTCCGCCTGTCGCCCGGTCT440CGGCTGCACAGACGTGGATGAGTGCGCTGAGCCTGGGCTT480AGCCACTGCCACGCCCTGGCCACATGTGTCAATGTGGTGG520GCAGCTACTTGTGCGTATGCCCCGCGGGCTACCGGGGGGA560TGGATGGCACTGTGAGTGCTCCCCGGGCTCCTGCGGGCCG600GGGTTGGACTGCGTGCCCGAGGGCGACGCGCTCGTGTGCG640CGGATCCGTGCCAGGCGCACCGCACCCTGGACGAGTACTG680GCGCAGCACCGAGTACGGGGAGGGCTACGCCTGCGACACG720GACCTGCGCGGCTGGTACCGCTTCGTGGGCCAGGGCGGTG760CGCGCATGGCCGAGACCTGCGTGCCAGTCCTGCGCTGCAA800CACGGCCGCCCCCATGTGGCTCAATGGCACGCATCCGTCC840AGCGACGAGGGCATCGTGAGCCGCAAGGCCTGCGCGCACT880GGAGCGGCCACTGCTGCCTGTGGGATGCGTCCGTCCAGGT920GAAGGCCTGTGCCGGCGGCTACTACGTCTACAACCTGACA960cDNA 使用 DNA 字母 T；mRNA 模式改以 U 顯示。轉錄本保留已註解的非編碼區，未另外加入 poly(A) 尾；非編碼 RNA 的參考轉錄本也可能仍需後續加工。數字為所選序列的 1-based 位置。長序列以黃色捲軸瀏覽，可複製或下載完整轉錄本與蛋白質；基因組 DNA 隨捲動取得所需範圍。