Vet. Res. 33 (2002) 299-311
DOI: 10.1051/vetres:2002018

Vitamin A excreted in the urine of canines is associated with a Tamm-Horsfall like protein

Florian J. Schweigert^a, Jens Raila^a and Sophie Haebel<sup>b

a</sup>  Institute of Nutritional Science, University Potsdam, Arthur-Scheunert-Allee 114-116, 14558 Potsdam-Rehbrücke, Germany
^b  Interdisciplinary Research Centre for Biopolymers, University Potsdam, Karl-Liebknecht-Straße 24-25, 14476 Golm, Germany

(Received 15 October 2001; accepted 22 January 2002)

Abstract
Under physiological conditions canines transport vitamin A in blood plasma primarily as retinyl esters bound to lipoproteins and excrete substantial amounts of vitamin A as retinol and retinyl esters with urine. In the aqueous environment of urine, the hydrophobic vitamin A has to be associated with a protein. This vitamin A-protein complex was purified to homogeneity, prepared by preparative ultracentrifugation (density 1.21 g/mL), native polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and size exclusion chromatography. The vitamin A-protein complex has a high molecular mass of > 5 000 kDa under native conditions. SDS PAGE under reduced conditions revealed a single band with a molecular mass of about 100 kDa for the protein moiety. Peptides obtained after limited proteolysis with trypsin from the 100 kDa protein were characterised by MALDI-TOF mass spectrometry and showed amino acid sequence homology to the human Tamm-Horsfall Protein (THP). This was further confirmed by a positive immunoreaction of the isolated protein with crossreacting human THP antibodies. The localisation of THP in dog kidneys was determined by using immunohistology. The reaction was strong along the entire thick ascending limb of the Henle loop and distal convoluted tubule. Our data point to the possibility that THP functions as a novel carrier for vitamin A in the urine of canines.

Résumé
La vitamine A excrétée dans l'urine des canidés est associée à une protéine homologue à la Tamm-Horsfall. Dans des conditions physiologiques normales, les canidés transportent la vitamine A dans le plasma sanguin principalement sous forme de rétinyl esters liés aux lipoprotéines et excrètent des taux importants de vitamine A sous forme de rétinol et de rétinyl esters dans l'urine. Dans l'environnement aqueux de l'urine, la vitamine A hydrophobe doit être associée à une protéine. Ce complexe protéine-vitamine A a été purifié et homogénéisé, préparé par ultracentrifugation (1,21 g/mL de densité), électrophorèse sur gel de polyacrylamide natif (PAGE) et chromatographie d'exclusion de taille. Le complexe protéine-vitamine A a une masse moléculaire élevée supérieure à 5 000 kDa dans les conditions natives. Le SDS PAGE effectué dans des conditions réduites a révélé une bande unique avec une masse moléculaire d'environ 100 kDa pour la partie protéique. Les peptides obtenus à partir de la protéine de 100 kDa, après protéolyse limitée avec de la trypsine, ont été caractérisés par spectrométrie de masse MALDI-TOF et ont montré une homologie de séquence en acides aminés avec la protéine Tamm-Horsfall (PTH) humaine. Ceci a été confirmé par une immuno-réaction positive entre la protéine isolée et les anticorps présentant une réaction croisée avec la PTH humaine. La localisation de la PTH dans le rein de chien a été déterminée par immunohistologie. La réaction a été forte tout le long de la section ascendante épaisse de l'anse de Henle, et du tubule contourné distal. Nos résultats suggèrent que la PTH fonctionne comme un nouveau transporteur pour la vitamine A dans l'urine des canidés.

Key words: vitamin A / canine / kidney / urine / Tamm-Horsfall protein

Mots clés : vitamine A / canidEs / rein / urine / protEine Tamm-Horsfall

Correspondence and reprints: Florian J. Schweigert Tel.: (49) 33 20 08 85 27; fax: (49) 33 20 08 85 73;
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