Cryo-EM möter uromodulin, vår beskyddare mot urinvägsinfektioner

En forskargrupp som leds av Luca Jovine, professor i strukturbiologi vid Institutionen för biovetenskaper och näringslära vid KI, har använt Cryo-EM för att avbilda den trådlika strukturen av uromodulin (UMOD) / Tamm-Horsfall-protein, en molekyl som skyddar urinvägarna från infektion genom att fungera som ett lockbete för uropatogena bakterier. Cryo-EM-rekonstruktion av naturliga humana UMOD-filament avslöjade att proteinet dramatiskt förändrar sin form under polymerisationen. Detta gör att flera kopior av UMOD kan kopplas samman med varandra och bilda en mycket stabil polymer som inte liknar något annat känt biologiskt filament. Det är anmärkningsvärt att direkt Cryo-EM-analys av mänsklig urin antyder att UMOD-filament ansamlas i kardborreliknande ark som exponerar ett stort antal bindningsställen för att effektivt fånga in uropatogena bakterier.

"Vårt arbete föreslår också att filamenten som utgör äggets extracellulära beläggning använder en mycket liknande struktur som UMOD", säger Luca Jovine. "Således skulle kanske en jämförbar molekylär strategi kunna användas av ägget för att binda spermier i början av befruktningen. Detta belyser vikten av att komplettera klassiska studier av enskilda äggbeläggningskomponenter med undersökningar av deras trådlika sammansättning, vilket är det faktiska material som spermier påverkar varandra med."