VIMENTIN: KARAKTERISTIKE, STRUKTURA, FUNKCIJE I UPOTREBE - BIOLOGIJA - 2024

Vimentin je fibrozni protein od 57 kDa koji su dio intracelularnog citoskeleta. Dio je takozvanih intermedijarnih filamenata i prvi je od tih elemenata koji se formiraju u bilo kojoj vrsti eukariotske stanice. Nalazi se uglavnom u embrionalnim stanicama, a ostaje u nekim odraslim stanicama, poput endotelnih i krvnih stanica.

Znanstvenici su dugi niz godina vjerovali da je citosol vrsta gela u kojem su plutale stanične organele, a razrijeđeni su proteini. Međutim, sada prepoznaju da je stvarnost složenija i da proteini tvore složenu mrežu filamenata i mikrotubula koje su nazvali citoskelet.

Protein intermedijarnog filamenta, područje zavojnice zavojnice, vimentin zavojnica. Preuzeto i uredio: Jawahar Swaminathan i osoblje MSD-a Europskog instituta za bioinformatiku.

karakteristike

Vimentin je vlaknasti protein srednjeg filamenta, 57kDa i sadrži 466 aminokiselina. Čest je kao dio citoskeleta mezenhimskih, embrionalnih, endotelnih i vaskularnih stanica. Rijetko se može naći ovaj protein u ne-eukariotskim organizmima, ali on je ipak izoliran u nekim bakterijama.

Vimentin je bočno ili krajnje pričvršćen na endoplazmatski retikulum, mitohondrije i jezgro.

U organizmima kralježnjaka vimentin je visoko očuvan protein i usko je povezan s imunološkim odgovorom i kontrolom i transportom lipida niske gustoće.

Struktura

Vimentin je jednostavna molekula koja, kao i svi međupredmetni filamenti, ima središnju alfa-heličku domenu. Na krajevima (rep i glava) ima amino (glava) i karboksilna (repna) domena bez spiralnih ili neheličnih.

Alfa-spiralni nizovi predstavljaju uzorak hidrofobnih aminokiselina, koji služe ili doprinose stvaranju hidrofobnog pečata na spiralnoj površini.

Citoskelet

Kao što mu ime govori, to je strukturna potpora eukariotskih stanica. Ide od unutarnjeg lica plazma membrane do jezgre. Osim što služi kao kostur, omogućava stanicama da stječu i održavaju oblik, ima i druge važne funkcije.

Među njima je sudjelovanje u kretanju stanica, kao i u njegovom procesu dijeljenja. Također podržava unutarstanične organele i omogućava im aktivno kretanje unutar citosola, te sudjeluje u nekim međućelijskim spojnicama.

Osim toga, neki istraživači tvrde da su enzimi za koje se vjeruje da su u otopini u citosolu zapravo usidreni u citoskeletu, a enzimi istog metaboličkog puta moraju se nalaziti jedan blizu drugoga.

Strukturni elementi citoskeleta

Citoskelet ima tri glavna strukturna elementa: mikrotubule, mikrofilamente i intermedijarne niti. Ti se elementi nalaze samo u eukariotskim stanicama. Svaki od ovih elemenata ima karakterističnu veličinu, strukturu i unutarćelijsku raspodjelu, a svaki također ima različit sastav.

Mikrotubulc

Mikrotubuli su sastavljeni od tubulinskih heterodimera. Imaju cevasti oblik, otuda i njihov naziv, promjera 25 nm i šupljeg središta. Oni su najveći elementi citoskeleta. Njegova duljina varira između manje od 200 nm i nekoliko mikrometara.

Njezin se zid obično sastoji od 13 protofilamenata raspoređenih oko središnjeg lumena (rupe). Postoje dvije skupine mikrotubula: s jedne strane, mikrotubule aksoneme, povezane s kretanjem cilija i flagela. S druge strane su citoplazmatske mikrotubule.

Potonje imaju različite funkcije, uključujući organiziranje i održavanje oblika životinjskih stanica, kao i aksone živčanih stanica. Oni također sudjeluju u stvaranju mitotskih i mejotskih vretena tijekom dioba stanica, te u orijentaciji i kretanju vezikula i ostalih organela.

mikrofilamenata

Oni su vlakna sastavljena od aktina, proteina od 375 aminokiselina i molekulske mase od oko 42 kDa. Ti filamenti imaju promjer manji od trećine promjera mikrotubula (7 nm), što ih čini najmanjim nitima citoskeleta.

Prisutni su u većini eukariotskih stanica i imaju različite funkcije; među njima sudjeluje u razvoju i održavanju staničnog oblika. Uz to, oni sudjeluju u lokomotornim aktivnostima, i u kretanju ameboida, i u kontrakciji mišića, interakcijom s miozinom.

Tijekom citokineze (podjela citoplazme) odgovorni su za stvaranje segmentacijskih žljebova. Konačno, oni također sudjeluju u stanično-stanično i stanično-izvanstanične matrice.

citoskelet Mreža vlaknastih proteina u staničnoj citoplazmi. Preuzeto i uredjeno iz: Alice Avelino.

Intermedijarni filamenti

S približnim promjerom od 12 nm, srednji filamenti su oni koji imaju najveću stabilnost, a ujedno su i najmanje topljivi od elemenata koji čine citoskelet. Nalaze se samo u višećelijskim organizmima.

Ime je dobio po činjenici da je njegova veličina između veličine mikrotubula i mikrofilamenta, kao i između aktinskih i miozinskih niti u mišićima. Mogu se pronaći pojedinačno ili u skupinama koje tvore snopove.

Oni se sastoje od glavnog proteina i raznih proteina koji su pribor. Ti su proteini specifični za svako tkivo. Intermedijarni filamenti nalaze se samo u višećelijskim organizmima, a za razliku od mikrotubula i mikrofilamenata imaju vrlo različit niz aminokiselina iz jednog tkiva u drugo.

Na temelju vrste ćelije i / ili tkiva na kojem se nalaze, međuprodukti se grupiraju u šest klasa.

Klasa I

Sastoji se od kiselih citokeratina koji daju mehaničku otpornost na epitelno tkivo. Njegova molekularna težina je 40-56,5 kDa

Klasa II

Sastoji se od osnovnih citokeratina koji su nešto teži od prethodnih (53-67 kDa) i pomažu im da daju mehaničku otpornost na epitelno tkivo.

III klasa

Predstavlja ih vimentin, desmin i GFA protein koji se uglavnom nalaze u mezenhimskim stanicama (kao što je već spomenuto), embrionalnim i mišićnim stanicama. Pomažu svakoj od tih stanica dati svoj karakterističan oblik.

Klasa IV

Oni su proteini neurofilamenata. Osim što učvršćuju aksone živčanih stanica, oni određuju i njihovu veličinu.

Klasa V

Predstavljene laminama koje čine nuklearne skele (nuklearne lamine). Prisutni su u svim vrstama stanica

Klasa VI

Nastala od nestina, molekula 240 kDa koja se nalazi u živčanim matičnim stanicama i čija funkcija ostaje nepoznata.

Funkcija vimentina

Vimentin sudjeluje u mnogim fiziološkim procesima, ali uglavnom se ističe po tome što omogućava krutost i otpornost stanicama koje ga sadrže, izbjegavajući oštećenje stanica. Oni zadržavaju organele u citosolu. Oni su također uključeni u vezivanje stanica, migraciju i signalizaciju.

Prijave

Liječnik

Medicinske studije pokazuju da vimentin djeluje kao marker stanica proisteklih iz mezenhima tijekom normalnog i progresivnog razvoja metastaza karcinoma.

Druga istraživanja pokazuju da se antitijela ili imunološke stanice koje sadrže VIM gen (gen koji kodira vimentin) mogu koristiti kao markeri u histopatologiji i često za otkrivanje epitelnih i mezenhimalnih tumora.

Farmaceutska i biotehnologija

Farmaceutska i biotehnološka industrija široko su iskoristila svojstva vimentina i koristila ga su za proizvodnju važnih različitih proizvoda, kao što su, između ostalog, genetski modificirana antitijela, proteini vimentin, ELISA kompleti i komplementarni DNK proizvodi.

Imunofluorescentni uzorak antitijela protiv vimentina. Proizveden pomoću seruma pacijenta u HEp-20-10 stanicama s FITC konjugatom. Preuzeto i uređeno od: Simon Caulton.

Reference

1. Što je Vimentin? Oporavak od: technologynetworks.com.
2. MT Cabeen & C. Jacobs-Wagner (2010). Bakterijski citoskelet. Godišnji pregled genetike.
3. Vimentin. Oporavilo s en.wikipedia.org.
4. WM Becker, LJ Kleinsmith i J. Hardin. (2006). Svijet ćelije. 6 ^-og izdanje. Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann, & U. Aebi (2000). Intermedijarni filamenti i njihovi suradnici: Višestruki talentirani strukturni elementi koji specificiraju citoarhitekturu i citodinamiku. Trenutno mišljenje u staničnoj biologiji
6. DE Ingber (1998). Arhitektura života. Znanstveni američki.