Виментин - Vimentin
Виментин является структурным белком , который в организме человека кодируется VIM гена . Его название происходит от латинского vimentum, что означает набор гибких стержней.
Виментин представляет собой белок промежуточных филаментов (IF) типа III, который экспрессируется в мезенхимальных клетках. Белки ПФ обнаружены во всех клетках животных, а также в бактериях . Промежуточные филаменты, наряду с микротрубочками на основе тубулина и микрофиламентами на основе актина , составляют цитоскелет . Все белки ПФ экспрессируются в высокой степени регулируемым в процессе развития способом; виментин является основным цитоскелетным компонентом мезенхимальных клеток. Из-за этого виментин часто используется в качестве маркера мезенхимальных клеток или клеток, претерпевающих эпителиально-мезенхимальный переход (EMT) как во время нормального развития, так и при метастатической прогрессии.
Состав
Мономер виментина, как и все другие промежуточные филаменты, имеет центральный α-спиральный домен , закрытый на каждом конце неспиральными аминогруппами (голова) и карбоксил (хвост). Два мономера, вероятно, ко-трансляционно экспрессируются способом, который облегчает их образование димера coiled-coil, который является основной субъединицей сборки виментина.
Α-спиральные последовательности содержат набор гидрофобных аминокислот, которые способствуют формированию «гидрофобного уплотнения» на поверхности спирали. Кроме того, существует периодическое распределение кислотных и основных аминокислот, которое, по-видимому, играет важную роль в стабилизации димеров coiled-coil . Расстояние между заряженными остатками является оптимальным для ионных солевых мостиков , что позволяет стабилизировать структуру α-спирали. Хотя этот тип стабилизации интуитивно понятен для внутрицепочечных взаимодействий, а не для межцепочечных взаимодействий, ученые предположили, что, возможно, переход от внутрицепочечных солевых мостиков, образованных кислотными и основными остатками, к межцепочечным ионным ассоциациям, способствует сборке филамента.
Функция
Виментин играет важную роль в поддержке и закреплении положения органелл в цитозоле . Виментин прикрепляется к ядру , эндоплазматическому ретикулуму и митохондриям либо латерально, либо окончательно.
Динамический характер виментина важен, когда он обеспечивает гибкость клетки. Ученые обнаружили, что виментин придает клеткам устойчивость, отсутствующую в сетях микротрубочек или актиновых филаментов, когда они подвергаются механическому стрессу in vivo . Поэтому в целом считается, что виментин является компонентом цитоскелета, ответственным за поддержание целостности клетки. (Было обнаружено, что клетки без виментина чрезвычайно чувствительны при микропункции). Трансгенные мыши, у которых отсутствовал виментин, казались нормальными и не демонстрировали функциональных различий. Возможно, что сеть микротрубочек могла компенсировать отсутствие промежуточной сети. Этот результат поддерживает тесное взаимодействие между микротрубочками и виментином. Более того, когда присутствуют деполимеризаторы микротрубочек, происходит реорганизация виментина, что еще раз указывает на взаимосвязь между двумя системами. С другой стороны, раненые мыши, у которых отсутствует ген виментина, заживают медленнее, чем их аналоги дикого типа.
По сути, виментин отвечает за поддержание формы клеток, целостность цитоплазмы и стабилизацию цитоскелетных взаимодействий. Было показано, что виментин устраняет токсические белки в телец включения JUNQ и IPOD при асимметричном делении клеточных линий млекопитающих .
Кроме того, обнаружено, что виментин контролирует перенос холестерина, производного от липопротеинов низкой плотности , ЛПНП, от лизосомы к месту этерификации. При блокировании транспорта холестерина, полученного из ЛПНП, внутри клетки было обнаружено, что клетки накапливают гораздо меньший процент липопротеина, чем нормальные клетки с виментином. Эта зависимость, по-видимому, является первым процессом биохимической функции в любой клетке, который зависит от клеточной сети промежуточных филаментов. Этот тип зависимости имеет ответвления на клетки надпочечников, которые зависят от эфиров холестерина, полученных из ЛПНП.
Виментин играет роль в формировании агресом , где он образует клетку, окружающую ядро агрегированного белка.
Клиническое значение
Он был использован в качестве онкомаркера саркомы для идентификации мезенхимы . Его специфичность как биомаркера оспаривается Джерадом Гарднером.
Было установлено, что метилирование гена виментина является биомаркером рака толстой кишки, и это используется при разработке фекальных тестов на рак толстой кишки. Статистически значимые уровни метилирования гена виментина также наблюдались при некоторых патологиях верхних отделов желудочно-кишечного тракта, таких как пищевод Барретта , аденокарцинома пищевода и рак желудка кишечного типа. Высокие уровни метилирования ДНК в промоторной области также были связаны с заметным снижением выживаемости при гормон-положительном раке молочной железы. Подавление виментина было выявлено при кистозном варианте папиллярной карциномы щитовидной железы с использованием протеомного подхода. См. Также Антитело к цитруллинированному белку, чтобы узнать о его применении в диагностике ревматоидного артрита .
Взаимодействия
Было показано, что виментин взаимодействует с:
3' UTR мРНК Виментин было обнаружено , что связывают белок 46kDa.
использованная литература
дальнейшее чтение
- Snásel J, Pichová I (1997). «Расщепление белков клетки-хозяина протеазой ВИЧ-1». Folia Biologica . 42 (5): 227–30. DOI : 10.1007 / BF02818986 . PMID 8997639 . S2CID 7617882 .
- Lake JA, Карр Дж., Фэн Ф., Манди Л., Баррелл К., Ли П. (февраль 2003 г.). «Роль Vif во время инфицирования ВИЧ-1: взаимодействие с новыми клеточными факторами хозяина». Журнал клинической вирусологии . 26 (2): 143–52. DOI : 10.1016 / S1386-6532 (02) 00113-0 . PMID 12600646 .