Vimentin

A Vimentin ( angolul  Vimentin ) a kötőszövetek és más mezodermális eredetű szövetek köztes filamentumainak fehérje . A köztes filamentumok minden állati sejtben [1] és baktériumban [2] jelen vannak, és a mikrotubulusokkal és az aktinnal együtt részt vesznek a citoszkeleton felépítésében . Bár a legtöbb köztes filamentum stabil szerkezet, a fibroblasztokban a vimentint tartalmazó filamentum dinamikus szerkezet. Ezt a fehérjét a mezodermális szövetek markereként használják.

Épület

A vimentin monomernek, mint minden más intermedier filamentum fehérjének, van egy központi α-hélix, amely egyik oldalán karboxicsoporttal (farok), másik oldalán aminocsoporttal (fej) végződik [3] . A két monomer egymás körül tekercselve tekercselt dimereket képez. Két dimer egy tetramert képez, amely más tetramerekkel kölcsönhatásba lépve lapot alkot [4] . Az α-hélixek hidrofób aminosavakat tartalmaznak, amelyek a hélixek hidrofób felületét alkotják [3] . Ezek a felületek lehetővé teszik, hogy a két α-hélix összekapcsolódjon és egy hélixet alkosson. Emellett a vimentinben a savas és bázikus aminosavak szabályos eloszlása ​​is van, ami fontos szerepet játszik a tekercselt dimerek stabilizálásában, elősegítve az ionos kötések kialakulását [3] .

Funkció

A vimentin a sejtmaghoz , az endoplazmatikus retikulumhoz (ER) és a mitokondriumokhoz kötődik [5] . A vimentin jelentős szerepet játszik az organellumok rögzítésében és a citoplazmában elfoglalt helyük megőrzésében.

A vimentin dinamikus természete fontos a sejtek alakjának megváltoztatásához. Ez a vimentin, amely biztosítja a sejtek szilárdságát és ellenáll a mechanikai igénybevételnek. Ezért úgy gondolják, hogy a vimentin a citoszkeleton egyik összetevője, amely felelős a sejt integritásának megőrzéséért. Kimutatták, hogy a vimentint nem tartalmazó sejtek rendkívül érzékenyek a mechanikai sérülésekre [6] . A vimentint nem tartalmazó transzgenikus egereken végzett vizsgálat eredményei azonban azt mutatták, hogy az ilyen egerek szervezete normálisan működött [7] , bár sebgyógyulásuk lassabb volt [8] . Lehetséges, hogy a mikrotubulusok hálózata kompenzálta a közbenső filamentumok hálózatának hiányát. Ez alátámasztja azt a feltételezést, hogy a mikrotubulusok és a vimentin között kölcsönhatások vannak. Egy ilyen kölcsönhatás fennállását jelzi az is, hogy a vimentin citoszkeleton mikrotubulusokat depolimerizáló szerek jelenlétében átrendeződik. Tehát a vimentin alapvetően felelős a sejt alakjának megőrzéséért, biztosítja annak integritását és részt vesz a citoszkeleton különböző rendszereinek kölcsönhatásaiban.

Ezenkívül a vimentin szabályozza az alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL) és a keletkező koleszterin szállítását a lizoszómából a sejthelyekre, ahol észtereződnek [9] . Az LDL-eredetű koleszterin transzportjának blokkolásával a sejtek sokkal kisebb százalékban halmozták fel az LDL-t, mint a vimentint tartalmazó normál sejtek. A vimentin ezen funkciójának felfedezése az első példa a sejtmetabolizmus és a köztes filamentumok hálózatának működése közötti összefüggésre.

A vimentin az agreszómák képződésében is szerepet játszik, mivel sejtet képez az aggregálódó fehérje körül [10] .

Klinikai jelentősége

A Vimentint szarkóma tumormarkerként használják a mezenchimális azonosításhoz [11] .

A vimentin gén metilációja a vastagbélrák markereként használható . Ezenkívül a vimentin metilációjának statisztikailag szignifikáns szintje a felső gasztrointesztinális patológiákban is megfigyelhető, mint például a Barrett-nyelőcső , a nyelőcső adenokarcinóma és a bél típusú gyomorrák [12] . Ezenkívül a vimentin metiláció negatív prognosztikai tényező a hormonpozitív emlőrákban [13] .

Papilláris pajzsmirigyrákban a Vimentin szabályozása lecsökkent [14] .

Jegyzetek

1. ↑ Eriksson JE , Dechat T. , Grin B. , Helfand B. , Mendez M. , Pallari HM , Goldman R.D. Intermediate filamentumok bemutatása: a felfedezéstől a betegségig.  (angol)  // The Journal of klinikai vizsgálat. - 2009. - 1. évf. 119. sz. 7 . - P. 1763-1771. - doi : 10.1172/JCI38339 . — PMID 19587451 .
2. ↑ Cabeen MT , Jacobs-Wagner C. A bakteriális citoszkeleton.  (angol)  // A genetika éves felülvizsgálata. - 2010. - 20. évf. 44. - P. 365-392. - doi : 10.1146/annurev-genet-102108-134845 . — PMID 21047262 .
3. ↑ 1 2 3 Fuchs E. , Weber K. Köztes filamentumok: szerkezet, dinamika, funkció és betegség.  (angol)  // Annual review of biochemistry. - 1994. - 1. évf. 63. - P. 345-382. doi : 10.1146 / annurev.bi.63.070194.002021 . — PMID 7979242 .
4. ↑ Chang L. , Shav -Tal Y. , Trcek T. , Singer RH , Goldman R.D. Assembling an intermediate filament network by dynamic cotranslation.  (angol)  // The Journal of Cell Biology. - 2006. - Vol. 172. sz. 5 . - P. 747-758. - doi : 10.1083/jcb.200511033 . — PMID 16505169 .
5. ↑ Katsumoto T. , Mitsushima A. , Kurimura T. A vimentin intermedier filamentumok szerepe patkány 3Y1 sejtekben immunelektronmikroszkóppal és számítógépes-grafikus rekonstrukcióval tisztázva.  (angol)  // A sejt biológiája / az Európai Sejtbiológiai Szervezet égisze alatt. - 1990. - 1. évf. 68. sz. 2 . - P. 139-146. — PMID 2192768 .
6. ↑ Goldman RD , Khuon S. , Chou YH , Opal P. , Steinert PM A köztes filamentumok funkciója a sejt alakjában és a citoszkeletális integritásban.  (angol)  // The Journal of Cell Biology. - 1996. - 1. évf. 134. sz. 4 . - P. 971-983. — PMID 8769421 .
7. ↑ Colucci-Guyon E. , Portier MM , Dunia I. , Paulin D. , Pournin S. , Babinet C. A vimentin hiányos egerek nyilvánvaló fenotípus nélkül fejlődnek és szaporodnak.  (angol)  // Cell. - 1994. - 1. évf. 79. sz. 4 . - P. 679-694. — PMID 7954832 .
8. ↑ Eckes B. , Colucci-Guyon E. , Smola H. , Nodder S. , Babinet C. , Krieg T. , Martin P. Károsodott sebgyógyulás embrionális és felnőtt egerekben, amelyekben hiányzik a vimentin.  (angol)  // Journal of Cell Science. - 2000. - Vol. 113 (Pt 13). - P. 2455-2462. — PMID 10852824 .
9. ↑ Sarria AJ , Panini SR , Evans RM A vimentin intermedier filamentumok funkcionális szerepe a lipoprotein eredetű koleszterin metabolizmusában humán SW-13 sejtekben.  (angol)  // The Journal of Biological Chemistry. - 1992. - 1. évf. 267. sz. 27 . - P. 19455-19463. — PMID 1527066 .
10. ↑ Johnston JA , Ward CL , Kopito RR Aggresomes: sejtes válasz hibásan hajtogatott fehérjékre.  (angol)  // The Journal of Cell Biology. - 1998. - Vol. 143. sz. 7 . - P. 1883-1898. — PMID 9864362 .
11. ↑ Leader M. , Collins M. , Patel J. , Henry K. Vimentin: a tumormarker szerepének értékelése.  (angol)  // Szövettan. - 1987. - 1. évf. 11, sz. 1 . - P. 63-72. — PMID 2435649 .
12. ↑ Moinova H. , Leidner RS , Ravi L. , Lutterbaugh J. , Barnholtz-Sloan JS , Chen Y. , Chak A. , Markowitz SD , ​​Willis JE Az aberráns vimentin metiláció a felső gasztrointesztinális patológiákra jellemző.  (angol)  // Rák epidemiológia, biomarkerek és megelőzés : az American Association for Cancer Research kiadványa, amelyet az American Society of Preventive Oncology támogat. - 2012. - Kt. 21, sz. 4 . - 594-600. - doi : 10.1158/1055-9965.EPI-11-1060 . — PMID 22315367 .
13. ↑ Ulirsch J. , Fan C. , Knafl G. , Wu MJ , Coleman B. , Perou CM , Swift-Scanlan T. A Vimentin DNS-metiláció előrejelzi a túlélést mellrák esetén.  (angol)  // Mellrákkutatás és -kezelés. - 2013. - Kt. 137. sz. 2 . - P. 383-396. - doi : 10.1007/s10549-012-2353-5 . — PMID 23239149 .
14. ↑ Dinets A. , Pernemalm M. , Kjellin H. , Sviatoha V. , Sofiadis A. , Juhlin CC , Zedenius J. , Larsson C. , Lehtiö J. , Höög A. A papilláris thyroid carcinomából származó ciszta folyadék differenciális protein expressziós profiljai és jóindulatú pajzsmirigy elváltozások.  (angol)  // Public Library of Science ONE. - 2015. - Kt. 10, sz. 5 . — P.e0126472. - doi : 10.1371/journal.pone.0126472 . — PMID 25978681 .