Vimentin

Vimentin ( englanniksi  Vimentin ) on sidekudosten ja muiden mesodermaalista alkuperää olevien kudosten välifilamenttien proteiini. Välimuotoisia filamentteja on kaikissa eläinsoluissa [1] ja bakteereissa [2] , ja ne ovat mukana mikrotubulusten ja aktiinin ohella sytoskeleton rakentamisessa . Vaikka useimmat välifilamentit ovat pysyviä rakenteita, fibroblasteissa vimentiiniä sisältävä filamentti on dynaaminen rakenne. Tätä proteiinia käytetään mesodermaalisten kudosten merkkiaineena.

Rakennus

Vimentiinimonomeerillä, kuten kaikilla muillakin filamenttiproteiineilla, on keskeinen α-heliksi, jonka toisella puolella on karboksiryhmä (häntä) ja toisella puolella aminoryhmä (pää) [3] . Nämä kaksi monomeeriä kiertyvät toistensa ympärille muodostaen kierteisiä dimeerejä. Kaksi dimeeriä muodostavat tetrameerin, joka puolestaan ​​muodostaa levyn vuorovaikutuksessa muiden tetrameerien kanssa [4] . α-heliksit sisältävät hydrofobisia aminohappoja, jotka muodostavat kierteiden hydrofobiset pinnat [3] . Nämä pinnat mahdollistavat kahden α-kierteen liittymisen ja muodostavat heliksin. Lisäksi vimentiinissä on säännöllinen happamien ja emäksisten aminohappojen jakautuminen, millä on tärkeä rooli kierrettyjen dimeerien stabiloinnissa, mikä edistää ionisidosten muodostumista [3] .

Toiminto

Vimentiini kiinnittyy tumaan , endoplasmiseen retikulumiin (ER) ja mitokondrioihin [5] . Vimentiinillä on merkittävä rooli organellien ankkuroimisessa ja niiden aseman ylläpitämisessä sytoplasmassa.

Vimentiinin dynaaminen luonne on tärkeä solujen muodon muuttamisessa. Vimentiini tarjoaa soluille lujuuden ja kestävyyden mekaanista rasitusta vastaan. Siksi uskotaan, että vimentiini on sytoskeleton komponentti, joka on vastuussa solun eheyden ylläpitämisestä. On osoitettu, että solut, joista puuttuu vimentiini, ovat erittäin herkkiä mekaanisille vaurioille [6] . Tutkimuksen tulokset siirtogeenisillä hiirillä, joilta puuttui vimentiini, osoittivat kuitenkin, että tällaisten hiirten ruumis toimi normaalisti [7] , vaikka niiden haavan paraneminen oli hitaampaa [8] . On mahdollista, että mikrotubulusten verkko kompensoi välifilamenttien verkoston puuttumisen. Tämä tukee oletusta, että mikrotubulusten ja vimentiinin välillä on vuorovaikutuksia. Tällaisen vuorovaikutuksen olemassaolon osoittaa myös vimentiinin sytoskeleton uudelleenjärjestely mikrotubuluksia depolymeroivien aineiden läsnä ollessa. Eli pohjimmiltaan vimentiini vastaa solun muodon ylläpitämisestä, varmistaa sen eheyden ja osallistuu sytoskeleton eri järjestelmien vuorovaikutukseen.

Lisäksi vimentiini säätelee matalatiheyksisten lipoproteiinien (LDL) ja tuloksena olevan kolesterolin kuljetusta lysosomista solukohtiin, joissa ne esteröidään [9] . Estämällä LDL-peräisen kolesterolin kuljetuksen solut keräsivät paljon vähemmän LDL:ää kuin normaalit solut, joissa oli vimentiiniä. Vimentiinin tämän toiminnon löytäminen on ensimmäinen esimerkki solujen aineenvaihdunnan ja välimuotofilamenttien verkoston toiminnan välisestä suhteesta.

Vimentiinillä on myös rooli agresomien muodostumisessa muodostamalla solun aggregoituvan proteiinin ympärille [10] .

Kliininen merkitys

Vimentiiniä käytetään sarkoomakasvainmarkkerina mesenkymaaliseen tunnistamiseen [11] .

Vimentiinigeenin metylaatiota voidaan käyttää kolorektaalisyövän merkkiaineena . Lisäksi tilastollisesti merkitseviä vimentiinimetylaatiotasoja havaitaan myös ylemmän maha -suolikanavan patologioissa, kuten Barrettin ruokatorvessa , ruokatorven adenokarsinoomassa ja suolistotyyppisessä mahasyövässä [12] . Vimentiinin metylaatio on myös negatiivinen prognostinen tekijä hormonipositiivisessa rintasyövässä [13] .

Vimentiiniä on alentunut papillaarisen kilpirauhassyövän hoidossa [14] .

Muistiinpanot

1. ↑ Eriksson JE , Dechat T. , Grin B. , Helfand B. , Mendez M. , Pallari HM , Goldman R.D. Esittelyssä välifilamentit: löydöstä sairauteen.  (Englanti)  // The Journal of Kliinisen tutkimuksen. - 2009. - Vol. 119, nro. 7 . - s. 1763-1771. - doi : 10.1172/JCI38339 . — PMID 19587451 .
2. ↑ Cabeen MT , Jacobs-Wagner C. Bakteerin sytoskeleto.  (englanti)  // Genetiikan vuosikatsaus. - 2010. - Vol. 44. - s. 365-392. - doi : 10.1146/annurev-genet-102108-134845 . — PMID 21047262 .
3. ↑ 1 2 3 Fuchs E. , Weber K. Välifilamentit: rakenne, dynamiikka, toiminta ja sairaus.  (englanti)  // Biokemian vuosikatsaus. - 1994. - Voi. 63. - s. 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. Välifilamenttiverkon kokoaminen dynaamisella kotranslaatiolla.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 2006. - Voi. 172, nro 5 . - s. 747-758. - doi : 10.1083/jcb.200511033 . — PMID 16505169 .
5. ↑ Katsumoto T. , Mitsushima A. , Kurimura T. Vimentiinin välifilamenttien rooli rotan 3Y1-soluissa immunoelektronimikroskoopilla ja tietokonegrafisella rekonstruktiolla selvitettynä.  (englanniksi)  // Solun biologia / European Cell Biology Organizationin suojeluksessa. - 1990. - Voi. 68, nro. 2 . - s. 139-146. — PMID 2192768 .
6. ↑ Goldman RD , Khuon S. , Chou YH , Opal P. , Steinert PM Välifilamenttien toiminta solumuodossa ja sytoskeletaalin eheys.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 1996. - Voi. 134, nro 4 . - s. 971-983. — PMID 8769421 .
7. ↑ Colucci-Guyon E. , Portier MM , Dunia I. , Paulin D. , Pournin S. , Babinet C. Hiiret, joista puuttuu vimentiini, kehittyvät ja lisääntyvät ilman ilmeistä fenotyyppiä.  (englanniksi)  // Solu. - 1994. - Voi. 79, nro. 4 . - s. 679-694. — PMID 7954832 .
8. ↑ Eckes B. , Colucci-Guyon E. , Smola H. , Nodder S. , Babinet C. , Krieg T. , Martin P. Heikentynyt haavan paraneminen alkio- ja aikuishiirillä, joista puuttuu vimentiini.  (englanniksi)  // Solutieteen lehti. - 2000. - Voi. 113 (kohta 13). - P. 2455-2462. — PMID 10852824 .
9. ↑ Sarria AJ , Panini SR , Evans RM Vimentiinin välifilamenttien toiminnallinen rooli lipoproteiiniperäisen kolesterolin metaboliassa ihmisen SW-13-soluissa.  (englanti)  // The Journal of Biological Chemistry. - 1992. - Voi. 267, nro 27 . - P. 19455-19463. — PMID 1527066 .
10. ↑ Johnston JA , Ward CL , Kopito RR Aggresomes: soluvaste väärin laskostuneille proteiineille.  (Englanti)  // The Journal of Cell Biology. - 1998. - Voi. 143, nro. 7 . - P. 1883-1898. — PMID 9864362 .
11. ↑ Johtaja M. , Collins M. , Patel J. , Henry K. Vimentin: arvio sen roolista kasvainmarkkerina.  (englanniksi)  // Histopatologia. - 1987. - Voi. 11, ei. 1 . - s. 63-72. — PMID 2435649 .
12. ↑ Moinova H. , Leidner RS , Ravi L. , Lutterbaugh J. , Barnholtz-Sloan JS , Chen Y. , Chak A. , Markowitz SD , Willis JE Poikkeava vimentiinimetylaatio on ominaista ylemmän maha-suolikanavan patologioille.  (englanniksi)  // Syövän epidemiologia, biomarkkerit ja ennaltaehkäisy : American Association for Cancer Researchin julkaisu, jota tukee American Society of Preventive Oncology. - 2012. - Vol. 21, ei. 4 . - s. 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. Vimentinin DNA-metylaatio ennustaa selviytymistä rintasyövässä.  (englanti)  // Rintasyövän tutkimus ja hoito. - 2013. - Vol. 137, nro 2 . - s. 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. Papillaarisen kilpirauhaskarsinooman kystanesteen differentiaaliset proteiiniekspressioprofiilit ja hyvänlaatuiset kilpirauhasen leesiot.  (englanti)  // Public Library of Science ONE. - 2015. - Vol. 10, ei. 5 . — P.e0126472. - doi : 10.1371/journal.pone.0126472 . — PMID 25978681 .