VIMENTIN: OMINAISUUDET, RAKENNE, TOIMINNOT JA KÄYTÖT - BIOLOGIA - 2026

Vimentiinin on kuitumainen proteiini 57 kDa: n, jotka ovat osa solunsisäisen solun tukirangan. Se on osa ns. Välituotteita, ja se on ensimmäinen näistä elementeistä, joka muodostuu minkä tahansa tyyppisissä eukaryoottisoluissa. Sitä esiintyy pääasiassa alkion soluissa ja se pysyy joissakin aikuisten soluissa, kuten endoteelisoluissa ja verisoluissa.

Monien vuosien ajan tutkijat uskoivat, että sytosoli oli eräänlainen geeli, jossa soluorgaanit leijuivat ja proteiineja oli laimennettuna. Nyt he kuitenkin tunnistavat, että todellisuus on monimutkaisempi ja että proteiinit muodostavat monimutkaisen filamenttien ja mikrotubulusten verkon, jota he ovat kutsuneet sytoskeletoniksi.

Välituotefilamentin proteiini, haavakäämin alue, vimentin kela. Kuvannut ja toimittanut: Jawahar Swaminathan ja MSD: n henkilökunta Euroopan bioinformatiikan instituutissa.

ominaisuudet

Vimentin on kuituinen väliflamenttiproteiini, 57 kDa ja sisältää 466 aminohappoa. Se on yleinen osa mesenkymaalisten, alkion, endoteelisten ja verisuonten solujen luurankoa. Tätä proteiinia on harvinaista löytää muista kuin eukaryoottisista organismeista, mutta se on silti eristetty joistakin bakteereista.

Vimentin on kiinnittynyt lateraalisesti tai terminaalisesti endoplasmiseen retikulumiin, mitokondrioihin ja ytimeen.

Selkärankaisissa organismeissa vimentiini on erittäin konservoitunut proteiini ja liittyy läheisesti immuunivasteeseen sekä matalatiheyksisten lipidien hallintaan ja kuljetukseen.

Rakenne

Vimentin on yksinkertainen molekyyli, jolla, kuten kaikilla välituotteilla, on keskeinen alfa-kierteinen domeeni. Sen päissä (häntä ja pää) on amino (pää) ja karboksyyli (häntä) domeeneja ilman kierre- tai ei-kierteisiä.

Alfa-kierteiset sekvenssit esittävät hydrofobisten aminohappojen mallin, jotka palvelevat tai edistävät hydrofobisen sinetin muodostumista kierteiselle pinnalle.

Sytoskeleton

Kuten nimensä viittaa, se on eukaryoottisolujen rakenteellinen tuki. Se kulkee plasmakalvon sisäpinnasta ytimeen. Sen lisäksi, että se toimii luurankona ja antaa soluille mahdollisuuden saavuttaa ja ylläpitää muotoaan, sillä on myös muita tärkeitä toimintoja.

Näiden joukossa on osallistuminen solujen liikkeeseen ja sen jakautumisprosessiin. Se tukee myös solunsisäisiä organelleja ja sallii niiden liikkua aktiivisesti sytosolin sisällä ja osallistuu joihinkin solujen välisiin liittymiin.

Lisäksi jotkut tutkijat väittävät, että entsyymit, joiden uskotaan olevan liuenneina sytosoliin, ovat todella ankkuroituneet sytoskeletoniin ja että saman aineenvaihduntareitin entsyymien on sijaittava lähellä toisiaan.

Sytoskeleton rakenneosat

Sytoskeletonissa on kolme pääasiallista rakenne-elementtiä: mikrotubulukset, mikrofilamentit ja välifilamentit. Nämä alkuaineet ovat vain eukaryoottisoluissa. Jokaisella näistä elementeistä on ominainen koko, rakenne ja solunsisäinen jakautuminen, ja jokaisella on myös erilainen koostumus.

mikrotubulukset

Mikrotubulukset koostuvat tubuliinin heterodimeereistä. Niillä on putkimainen muoto, joten heidän nimensä, halkaisija 25 nm ja ontto keskiö. Ne ovat sytoskeleton suurimpia elementtejä. Sen pituus vaihtelee alle 200 nm: n ja useiden mikrometrien välillä.

Sen seinä koostuu yleensä 13 ulkofiilistä, jotka on järjestetty keskilumenen (reiän) ympärille. Mikrotubuluksia on kaksi ryhmää: toisaalta aksoneemin mikrotubulukset, jotka liittyvät silikoiden ja silmänlihan liikkeeseen. Toisaalta, ovatko sytoplasmiset mikrotubulukset.

Jälkimmäisillä on erilaisia ​​toimintoja, mukaan lukien eläinsolujen, kuten myös hermosolujen aksonien, järjestäminen ja ylläpitäminen. Ne osallistuvat myös mitoottisten ja meioottisten karan muodostumiseen solujakautumisen aikana sekä vesikkelien ja muiden organelien suuntautumiseen ja liikkeeseen.

mikrofilamentteja

Ne ovat filamentteja, jotka koostuvat aktiinista, 375 aminohapon proteiinista ja molekyylipainoltaan noin 42 kDa. Näiden filamenttien halkaisija on vähemmän kuin kolmasosa mikrotubulusten halkaisijasta (7 nm), mikä tekee niistä sytoskeleton pienimmistä filamenteista.

Niitä on läsnä useimmissa eukaryoottisoluissa ja niillä on erilaisia ​​toimintoja; heidän joukossaan, osallistua solumuodon kehittämiseen ja ylläpitämiseen. Lisäksi ne osallistuvat liikuntatoimintoihin, sekä amoeboid liikkeeseen että lihaksen supistuksiin vuorovaikutuksessa myosiinin kanssa.

Sytokiineesin (sytoplasmisen jakautumisen) aikana ne vastaavat segmentointiuran tuottamisesta. Lopuksi, he osallistuvat myös solu-solujen ja solujen ulkopuolisten matriisien liittymiin.

sytoskeletonia Filamenttiproteiinien verkosto solusytoplasmassa. Kuvannut ja toimittanut: Alice Avelino.

Välilangat

Keskimääräisillä filamenteilla, joiden likimääräinen halkaisija on 12 nm, on suurin stabiliteetti ja ne ovat myös vähiten liukoisia alkioista, jotka muodostavat sytoskeleton. Niitä löytyy vain monisoluisista organismeista.

Sen nimi johtuu siitä, että sen koko on mikrotubulusten ja mikrokuitujen välillä, samoin kuin lihaksen aktiini- ja myosiinifilamenttien välillä. Niitä voi löytää yksittäin tai ryhmissä, jotka muodostavat niput.

Ne koostuvat pääproteiinista ja monista lisäproteiineista. Nämä proteiinit ovat spesifisiä jokaiselle kudokselle. Välituotefilamentit löytyvät vain monisoluisista organismeista, ja toisin kuin mikrotubulukset ja mikrofilamentit, niillä on hyvin erilainen aminohapposekvenssi kudoksesta toiseen.

Välilangat ryhmitellään kuuteen luokkaan sen solutyypin ja / tai kudoksen tyypin perusteella, josta ne löytyvät.

Luokka I

Koostuu happoisista sytokeratiineista, jotka antavat mekaanisen vastustuskyvyn epiteelikudokselle. Sen molekyylipaino on 40-56,5 kDa

Luokka II

Se koostuu emäksisistä sytokeratiineista, jotka ovat hieman raskaampia kuin aikaisemmat (53-67 kDa), ja auttavat niitä antamaan mekaanisen vastustuskyvyn epiteelikudokselle.

Luokka III

Edustetaan vimentiinillä, desmiinillä ja GFA-proteiinilla, joita esiintyy pääasiassa mesenkymaalisoluissa (kuten edellä mainittiin), alkion ja lihassoluissa, vastaavasti. Ne auttavat antamaan jokaiselle näistä soluista ominaismuodon.

Luokka IV

Ne ovat hermosäikeiden proteiineja. Hermosolujen aksonien jäykistämisen lisäksi ne myös määräävät niiden koon.

Luokka V

Edustavat ydintelineitä muodostavat kerrokset (ydinlehdet). Niitä on läsnä kaikentyyppisissä soluissa

Luokka VI

Nestinin muodostama, 240 kDa: n molekyyli, joka löytyy hermosolun soluista ja jonka toiminta on edelleen tuntematon.

Vimentinin toiminta

Vimentin osallistuu moniin fysiologisiin prosesseihin, mutta se erottuu pääasiassa jäykkyyden ja vastustuskyvyn sallimisesta sitä sisältäville soluille välttäen soluvaurioita. Ne pitävät organelleja sytosolissa. He ovat myös mukana solujen kiinnittämisessä, siirtämisessä ja signaloinnissa.

Sovellukset

Lääkäri

Lääketieteelliset tutkimukset osoittavat, että vimentiini toimii mesenkyymista johdettujen solujen markkerina syövän metastaasien normaalin ja etenevän kehityksen aikana.

Muut tutkimukset osoittavat, että vasta-aineita tai immuunisoluja, jotka sisältävät VIM-geenin (geeni, joka koodaa vimentiiniä), voidaan käyttää markkereina histopatologiassa ja usein epiteeli- ja mesenkymaalisten kasvainten havaitsemiseksi.

Farmaseuttiset ja bioteknologiat

Farmaseuttisella ja biotekniikkateollisuudella on hyödynnetty laajasti vimentiinin ominaisuuksia ja käytetty sitä monien muiden joukossa tärkeän tuotevalikoiman, kuten muuntogeenisten vasta-aineiden, vimentin-proteiinien, ELISA-pakkausten ja komplementaaristen DNA-tuotteiden, valmistukseen.

Vimentiniin kohdistuvien vasta-aineiden immunofluoresenssikuvio. Valmistettu käyttämällä seerumia potilaasta HEp-20-10 -soluissa FITC-konjugaatin kanssa. Kuvannut ja toimittanut: Simon Caulton.

Viitteet

1. Mikä on Vimentin? Palautettu osoitteesta: technologynetworks.com.
2. MT Cabeen ja C. Jacobs-Wagner (2010). Bakteerin sytoskeleton. Genetiikan vuosikatsaus.
3. Vimentiinista. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org.
4. WM Becker, LJ Kleinsmith ja J. Hardin. (2006). Solun maailma. 6. ^th Edition. Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann ja U. Aebi (2000). Välihihnat ja niiden liitännäiset: Monitaitoiset rakenne-elementit, jotka määrittelevät sytoarkkitehtuurin ja sytodynamiikan. Nykyinen lausunto solubiologiasta
6. DE Ingber (1998). Elämän arkkitehtuuri. Tieteellinen amerikkalainen.