thumb|Estructura terciaria de una proteína mayor urinaria de ratón. La proteína tiene ocho láminas beta (color amarillo) agrupadas en un barril beta abierto en un extremo, con dos hélice alfa (color rojo) en los extremos amino y carboxilo Las proteínas urinarias mayores ( Mups del inglés Mayor Urinary proteins ), también conocidas con el nombre de α2u-globulinas , son una subfamilia de proteínas que se encuentran en abundancia en la orina y otras secreciones de muchos animales. Pertenecen a la familia de las lipocalinas. Las Mups son detectadas por otros animales a través del órgano vomeronasal. De esta manera puede obtener información específica del animal donador. Las Mups están codificadas por un grupo de genes adyacentes en un único tramo de ácido desoxirribonucleico. Las proteínas MUP tienen una forma característica de lámina beta con una hélice alfa en los extremos y cambian su conformación según el modelo de Koshland para estabilizar el enlace proteína-sustrato.
Estas proteínas fueron descubiertas en roedores en 1932 por Thomas Addis, mientras estudiaba la causa de la proteinuria. Son alérgenos humanos en potencia, en gran parte causa de muchas alergias a animales, como por ejemplo a gatos, caballos y roedores. Su función endógena es desconocida, pero se cree que puede estar implicada en la regulación del gasto energético. Sin embargo, como proteínas de secreción tienen un papel muy importante en la comunicación química entre animales, funcionando como transportadores de feromonas y estabilizadores en roedores y cerdos. Las proteínas urinarias mayores también pueden actuar como feromonas por ellas mismas pudiendo promover comportamientos como la agresividad entre ratones machos o atracción sexual hacía los machos en las hembras. Las Mups también pueden funcionar como señales entre diferentes especies: ante las Mups producidas por los depredadores naturales de los ratones, como los gatos, muestran comportamientos estereotipados de miedo.
Estudios realizados thumb|Las Mups los ratones de laboratorio no presentan variabilidad Los humanos que gozan de buena salud prácticamente no excretan proteínas en la orina. Esto implica que desde 1827 médicos y científicos se hayan interesado en la proteinuria, el exceso de proteínas en la orina de los humanos, como indicador de enfermedades renales. Posteriormente esta enfermedad será reconocida como enfermedad de Bright haciendo referencia a su descubridor Richard Bright Comper WD, Hilliard LM, Nikolic-Paterson DJ, Russo LM (December 2008). "Disease-dependiente Mechanisms of albuminuria". Am. J. Physiol. Renal Physiol. 295 (6): F1589-600. Para entender mejor la etiología de la proteinuria, se realizaron estudios en animales de laboratorio.record_id = 4560 & page = 3 Lemley KV, Pauling L. (1994). "Thomas Addis: 1881-1949". Biographical Memoirs, National Academy of Sciences 63: 1-46. Entre 1932 y 1933, algunos científicos, incluyendo Thomas Addis, simultáneamente y de manera independiente descubrieron que algunos roedores sanos presentaban proteínas en su orina. Addis T. (1932). "Proteinuria and cylinduria". Proceedings of the California Academy of Sciences 2: 38-52 Bell ME. (September 1933). "Albuminuria in the normal male rat". Journal of Physiology 79 (2): 191-93. PMC 1.394.952. Parfentjev IA, Perlzweig WA. (1933). " The Composition of the Urine of White Mice ". The Journal of Biological Chemistry 100 (2): 551-55 Sin embargo, no fue hasta la década de 1960 que las Mups los ratones y ratas fueron descritas con detalle: Finlayson JS, Asofsky R, Potter M, Runner CC (August 1965). "Mayor Urinary protein complejo of normal mice: origin". Science 149 (3687): 981-82. Roy AK, Neuhaus OW (March 1966). "Identification of rat Urinary proteins by zone and immunoelectrophoresis". Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 121 (3): 894-99. se encontró que las proteínas eran principalmente sintetizadas en el hígado de los machos y secretadas, en grandes cantidades (miligramos por día), por vía renal en la orina.
Desde que fueron bautizadas, se ha descubierto que son sintetizadas en otras glándulas que secretan productos directamente al medio externo, como las glándula lagrimales, la parótida, glándulas salivares, glándulas mamarias o desde la glándula precucial. Held WA, Gallagher JF (April 1985). "Rat alpha 2u-globular mRNA expression in the preputial glande". Biochemical Genetics 23 (3-4): 281-90. Gubits RM, Lynch KR, Kulkarni AB, et al. (October 1984). "Differential regulation of alpha 2u globular general expression in liver, lachrymal glande, and salivary glande". The Journal of Biological Chemistry 259 (20): 12803-809. http://mcb.asm.org/content/7/5/1947.long Shahan K, Denaro M, Gilmartin M, Shi Y, Derman E (May 1987). "Expression of six mouse mayor Urinary protein genes in the mammary, parótida, sublingual, submaxillary, and lachrymal glandes and in the liver". Molecular and Cellular Biology 7 (5): 1947-54. PMC 365 300. Algunas especies, como gatos y cerdos, presentan muy poca cantidad de Mups en la orina, mientras que se encuentran una gran cantidad en la saliva. Smith W, Butler AJ, Hazell LA, et al. (November 2004). "Fel de 4, a cat lipocalin alergias". Clinical and Experimental Allergy 34 (11): 1.732 a 38. tool = pmcentrez Loebel D, Scaloni A, Paolini S, et al. (September 2000). "Cloninger, post-Translational modifications, heterologous expression and ligand-binding of Boar salivary lipocalin". The Biochemical Journal 350 (Pt 2): 369-79.PMC 1221263. A veces el término Mups urinarias (uMups) se utiliza para distinguir las Mups que se pueden encontrar en la orina de aquellas que se encuentran en otros tejidos. Beynon RJ, Hurst JL (February 2003). "Multiple roles of mayor Urinary proteins in the house mouse, Mus domesticus". Biochemical Society Transactions 31 (Pt 1): 142-46.
Genes codificadores de Mups thumb|Filogenia de las secuencias codificadoras de Mups en mamíferos Entre 1979 y 1981, se estimó que las Mups eran codificadas por una familia de entre 15 y 35 genes en ratones y por unos 20 genes en las ratas. Kurtz DT (1981). "Rat alpha 2u globular is encoded by a multigénero family". Journal of Molecular and Applied Genetics 1 (1):29-38. Hastière ND, Held WA, Toole JJ (June 1979). "Multiple indígenas coding for the andrógeno-regulated mayor Urinary proteins of the mouse". Cell 17 (2): 449-57. tool = pmcentrez Bishop YO, Clark AJ, Clissold PM, Hainey S, Francke U (1982). "Two main groups of mouse mayor Urinary protein genes, both largely located on chromosome 4". The EMBO Journal 1 (5): 615-20. PMC 553096.. En 2008, analizando la secuencia de DNA de todo el genoma de un abanico de especies, se determinó un número más preciso de genes codificadores de Mups. Logan DW, Marton TF, Stowers L (2008). Vosshall, Leslie B.. ed. "Species specificity in mayor Urinary proteins by paralelo evolution". PLoS ONE 3 (9): e3280.PMC 2533699. Chamero P, Marton TF, Logan DW, et al. (December 2007). "Identification of protein Pheromonas that promote aggressive behaviour". Nature 450 (7171): 899-902.
Roedores El genoma de referencia de ratón tiene al menos 21 genes codificadores de MUP diferentes, además de 21 pseudogenes (versiones completas o parciales de genes que presentan diversas mutaciones como adiciones, sustituciones por tripletes de stop o duplicaciones incompletas). Están agrupados uno al lado del otro a lo largo de 1,92 megabases de ADN del cromosoma 4. Los 21 genes funcionales han sido divididos en dos subclases según la semejanza de posición y secuencia: 6 genes periféricos de Clase A y 15 centrales de Clase B. tool = pmcentrez Mudge JM, Armstrong SD, McLaren K, et al. (2008). "Dynamic instability of the mayor Urinary protein gene family Revealed by Genomic and phenotypic Comparison between C57 and 129 strain mice". Genome Biology 9 (5): R91.PMC 2441477. La clase B es un grupo de genes formado por la duplicación de secuencias de genes de clase A. Ya que todos los genes de Clase B son casi idénticos, los investigadores han concluido que estas duplicaciones son bastante recientes en la historia evolutiva del ratón. De hecho, la estructura repetitiva de estos genes centrales conlleva una mayor inestabilidad y pueden variar en número entre los roedores silvestres. Los genes codificadores de Mups de Clase A presentan más diferencias entre ellos y, por tanto, tienden a ser más estables y antiguos evolutivamente. Sin embargo, las diferencias funcionales entre los dos grupos se desconocen. La similitud entre los genes hace que sea difícil de estudiar utilizando la tecnología actual de secuenciación de DNA. Por consiguiente, el grupo de genes que codifica para las proteínas urinarias mayores es una de las pocas partes del genoma de ratón con lagunas. La orina de rata contiene proteínas urinarias homólogas, aunque originariamente se les llamó α2u-globulinas. Roy AK, Neuhaus OW (September 1966). "Proof of the hepático synthesis of a sex-dependiente protein in the rat". Biochimica te Biophysica Acta 127 (1): 82-87. Desde entonces se han conocido como Mups de rata. Hurst J, Beynon RJ, Roberts SC, Wyatt TD. (October 2007). Urinary Lipocalins in Rodentia: is there a Generic Modelo?. Chemical Signals in Vertebrados 11. Springer New York. ISBN A, Mucignat-Caretta C (October 2000). "Mayor Urinary proteins, alpha (2U)-globulina and aphrodisin". Biochimica te Biophysica Acta 1482 (1-2): 218-28. Las ratas tienen 9 genes codificadores de Mups diferentes y 13 pseudogenes agrupados a lo largo de una megabase de ADN en el cromosoma 5. Como en el caso de los ratones, la agrupación está formada por varias duplicaciones. Sin embargo, la duplicación se produjo independientemente de la de los ratones, de manera que las dos especies de roedores ampliaron su familia de genes codificadores de Mups por separado, pero al mismo tiempo. McFadyen DA, Addison W, Locke J (May 1999). "Genomic organization of the rat alpha 2u-globular general cluster". Mammalian Genome 10 (5): 463-70.
No roedores La mayoría de mamíferos estudiados tienen un único gen codificador de Mups, como es el caso del cerdo, la vaca, el gato, el perro, el galaga, los macacos, los chimpancés y los orangutanes. Algunos, sin embargo, tienen varios: los caballos tienen tres y los lémures grises tienen al menos dos. Parece que esta familia de genes podría ser específica de mamíferos placentarios. Los humanos son los únicos integrantes de este grupo que parecen no tener ningún gen codificador de Mups activo. En vez de eso, tienen un único pseudogén que presenta una mutación que evita que se eliminen sus intrones, haciendo que no sea funcional.
Funciones
Transporte de proteínas