Caracteristicile, structura, funcțiile și utilizările Vimentinei

2547
Basil Manning

vimentin este una dintre proteinele fibroase de 57 kDa care fac parte din citoscheletul intracelular. Face parte din așa-numitele filamente intermediare și este primul dintre aceste elemente care se formează în orice tip de celulă eucariotă. Se găsește în principal în celulele embrionare și rămâne în unele celule adulte, cum ar fi celulele endoteliale și celulele sanguine..

Mulți ani oamenii de știință au crezut că citosolul este un fel de gel în care pluteau organitele celulare și există proteine ​​în diluție. Cu toate acestea, ei recunosc acum că realitatea este mai complexă și că proteinele formează o rețea complexă de filamente și microtubuli pe care le-au numit citoschelet..

Proteina filamentului intermediar, regiunea bobinei înfășurate, bobina vimentinei. Luat și editat de la: Jawahar Swaminathan și personalul MSD de la Institutul European de Bioinformatică [Domeniul Public].

Indice articol

  • 1 Caracteristici
  • 2 Structura
  • 3 Citoscheletul
  • 4 Elemente structurale ale citoscheletului
    • 4.1 Microtubuli
    • 4.2 Microfilamente
    • 4.3 Filamente intermediare
  • 5 Rolul vimentinei
  • 6 utilizări
    • 6.1 Medicale
    • 6.2 Farmaceutice și biotehnologii
  • 7 Referințe

Caracteristici

Vimentina este o proteină de filament intermediar fibros, de 57 kDa și conține 466 de aminoacizi. Este frecvent ca parte a citoscheletului celulelor mezenchimale, embrionare, endoteliale și vasculare. Este rar să găsești această proteină în organismele non-eucariote, dar a fost totuși izolată în unele bacterii.

Vimentina este atașată lateral sau terminal de reticulul endoplasmatic, mitocondrii și nucleu.

La organismele vertebrate, vimentina este o proteină foarte conservată și este strâns legată de răspunsul imun și controlul și transportul lipidelor cu densitate mică..

Structura

Vimentina este o moleculă simplă care, la fel ca toate filamentele intermediare, are un domeniu alfa-elicoidal central. La capetele sale (coadă și cap) are domenii amino (cap) și carboxil (coadă) fără elice sau non-elicoidale..

Secvențele alfa-elicoidale prezintă un model de aminoacizi hidrofobi, care servesc sau contribuie la formarea sigiliului hidrofob pe suprafața elicoidală..

Citoscheletul

După cum sugerează și numele său, este suportul structural al celulelor eucariote. Merge de la fața interioară a membranei plasmatice la nucleu. Pe lângă faptul că servește ca schelet, care permite celulelor să-și dobândească și să-și mențină forma, are și alte funcții importante.

Printre acestea se numără participarea la mișcarea celulară, precum și la procesul de divizare a acesteia. De asemenea, susține organitele intracelulare și le permite să se deplaseze activ în citosol și participă la unele joncțiuni intercelulare..

În plus, unii cercetători susțin că enzimele despre care se crede că sunt în soluție în citosol sunt de fapt ancorate de citoschelet, iar enzimele aceleiași căi metabolice trebuie să fie situate aproape una de cealaltă.

Elemente structurale ale citoscheletului

Citoscheletul are trei elemente structurale principale: microtubuli, microfilamente și filamente intermediare. Aceste elemente se găsesc numai în celulele eucariote. Fiecare dintre aceste elemente are o dimensiune, o structură și o distribuție intracelulară caracteristice și fiecare are, de asemenea, o compoziție diferită.

Microtubuli

Microtubulii sunt compuși din heterodimeri de tubulină. Au o formă tubulară, de unde și numele lor, cu un diametru de 25 nm și un centru gol. Ele sunt cele mai mari elemente ale citoscheletului. Lungimea sa variază între mai puțin de 200 nm și câțiva micrometri.

Peretele său este în general format din 13 protofilamente, dispuse în jurul lumenului central (gol). Există două grupuri de microtubuli: pe de o parte, microtubulii axonemului, în legătură cu mișcarea cililor și a flagelilor. Pe de altă parte, sunt microtubulii citoplasmatici.

Acestea din urmă au diverse funcții, inclusiv organizarea și menținerea formei celulelor animale, precum și a axonilor celulelor nervoase. Sunt, de asemenea, implicați în formarea fusurilor mitotice și meiotice în timpul diviziunilor celulare și în orientarea și mișcarea veziculelor și a altor organite..

Microfilamente

Sunt filamente formate din actină, o proteină de 375 aminoacizi și o greutate moleculară de aproximativ 42 kDa. Aceste filamente au un diametru mai mic de o treime din diametrul microtubulilor (7 nm), ceea ce le face cele mai mici filamente ale citoscheletului..

Sunt prezente în majoritatea celulelor eucariote și au diverse funcții; printre ei, participă la dezvoltarea și menținerea formei celulare. În plus, participă la activități locomotorii, atât mișcarea amoeboidă, cât și la contracțiile musculare, prin interacțiunea cu miozina..

În timpul citokinezei (diviziune citoplasmatică), acestea sunt responsabile de producerea canelurilor de segmentare. În cele din urmă, ei participă, de asemenea, la joncțiunile celulă-celulă și matrice extracelulară..

Citoschelet O rețea de proteine ​​filamentoase din citoplasma celulară. Luat și editat de la: Alice Avelino [CC BY-SA 4.0].

Filamente intermediare

Cu un diametru aproximativ de 12 nm, filamentele intermediare sunt cele cu cea mai mare stabilitate și sunt, de asemenea, cel mai puțin solubil dintre elementele care alcătuiesc citoscheletul. Se găsește numai în organismele multicelulare.

Numele său provine din faptul că dimensiunea sa este între cea a microtubulilor și microfilamentelor, precum și între cele ale filamentelor de actină și miozină din mușchi. Ele pot fi găsite individual sau în grupuri formând mănunchiuri.

Acestea sunt alcătuite dintr-o proteină principală și diverse proteine ​​accesorii. Aceste proteine ​​sunt specifice fiecărui țesut. Filamentele intermediare se găsesc numai în organismele multicelulare și, spre deosebire de microtubuli și microfilamente, acestea au o secvență de aminoacizi foarte diferită de la un țesut la altul..

Pe baza tipului de celulă și / sau țesut unde se găsesc, filamentele intermediare sunt grupate în șase clase.

Clasa I

Formată de citokeratine acide care conferă rezistență mecanică țesutului epitelial. Greutatea sa moleculară este de 40-56,5 kDa

Clasa II

Este alcătuit din citokeratinele de bază, care sunt puțin mai grele decât cele anterioare (53-67 kDa), și le ajută să ofere rezistență mecanică țesutului epitelial..

Clasa III

Reprezentată de proteina vimentină, desmin și GFA, care se găsesc în principal în celulele mezenchimale (așa cum s-a menționat anterior), respectiv celulele embrionare și celulele musculare. Ajută la conferirea fiecăreia dintre aceste celule forma lor caracteristică.

Clasa a IV-a

Sunt proteinele neurofilamentelor. Pe lângă rigidizarea axonilor celulelor nervoase, ei determină și dimensiunea acestora.

Clasa V

Reprezentată de lamele care formează schela nucleară (lamine nucleare). Sunt prezente în toate tipurile de celule

Clasa a VI-a

Formată de nestin, o moleculă de 240 kDa găsită în celulele stem nervoase și a cărei funcție rămâne necunoscută.

Funcția vimentinei

Vimentina participă la multe procese fiziologice, dar se remarcă în principal prin faptul că permite rigiditatea și rezistența la celulele care o conțin, evitând deteriorarea celulelor. Păstrează organite în citosol. Sunt, de asemenea, implicați în atașarea celulelor, migrarea și semnalizarea..

Aplicații

Doctor

Studiile medicale indică faptul că vimentina acționează ca un marker al celulelor derivate din mezenchim, în timpul dezvoltării normale și progresive a metastazei cancerului.

Alte studii indică faptul că anticorpii sau celulele imune care conțin gena VIM (gena care codifică vimentina), pot fi folosiți ca markeri în histopatologie și adesea pentru a detecta tumorile epiteliale și mezenchimale..

Farmaceutice și biotehnologii

Industriile farmaceutice și biotehnologice au profitat pe scară largă de proprietățile vimentinei și au folosit-o pentru producerea unei varietăți importante de produse, cum ar fi anticorpii modificate genetic, proteinele vimentinei, kiturile ELISA și produsele ADN complementare, printre multe altele..

Model de imunofluorescență al anticorpilor împotriva vimentinei. Produs folosind ser de la un pacient în celule HEp-20-10 cu un conjugat FITC. Luat și editat de la: Simon Caulton [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Referințe

  1. Ce este Vimentin? Recuperat de pe: technologynetworks.com.
  2. M.T. Cabeen & C. Jacobs-Wagner (2010). Citoscheletul bacterian. Revizuirea anuală a geneticii.
  3. Vimentin. Recuperat de pe en.wikipedia.org.
  4. W.M. Becker, L.J. Kleinsmith și J. Hardin. (2006). Lumea celulei. 6a ediție. Pearson Education Inc.,
  5. H. Herrmann și U. Aebi (2000). Filamente intermediare și asociații lor: elemente structurale multi-talentate care specifică citoarhitectura și citodinamica. Opinia curentă în biologia celulară
  6. DIN. Ingber (1998). Arhitectura vieții. American științific.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.