Charakterystyka, struktura, funkcje i zastosowania wimentyny

Vimentina Jest to jedno z 57 kDa włóknistych białek, które są częścią wewnątrzkomórkowego cytoszkieletu. Jest częścią powiązanych z włóknami SO i jest pierwszym z tych elementów, które powstają w dowolnym rodzaju komórce eukariotycznej. Występuje głównie w komórkach embrionalnych i pozostaje w niektórych dorosłych komórkach, takich jak śródbłonek i krew.

Przez wiele lat naukowcy uważali, że cytosol był rodzajem żelu, w którym organelle komórkowe unosiły. Jednak obecnie zdają sobie sprawę, że rzeczywistość jest bardziej złożona i że białka tworzą złożoną sieć włókien i mikrotubul, które nazywały cytoszkieletem.

Białko związane z włóknem pośrednie, streślenie cewki, cewka wimentyna. Zrobione i zredagowane z: Jawahar Swaminathan i MSD pracownicy European Bioinformatics Institute [domena domeny publicznej].[TOC]

Charakterystyka

Vymentin jest włóknistym białkiem włókienowym, 57 kDa i zawiera 466 aminokwasów. Jest to powszechne jako część cytoszkieletu komórkowego mezenchymu, embrionalnego, śródbłonka i naczyń. Rzadko zdarza się znaleźć to białko w organizmach nieeukariotycznych, ale mimo to zostało wyizolowane w niektórych bakteriach.

Vimentina jest boczna lub końcowa dla retikulum endoplazmatycznego, mitochondriów i jądra.

W organizmach kręgowców wimentyna jest wysoce zachowanym białkiem i jest ściśle związana z odpowiedzią immunologiczną oraz kontrolą i transportem lipidów o niskiej gęstości.

Struktura

Vymentin jest prostą cząsteczką, która, jak wszystkie włókna pośrednie, ma centralną domenę alfa-helikoidalną. Na końcach (ogon i głowa) przedstawia domeny aminowe (głowa) i karboksyl (ogon) bez helikopoli lub nie -helikalnego.

Sekwencje alfa-helikoidalne mają wzór hydrofobowych aminokwasów, które służą lub przyczyniają się do tworzenia hydrofobowego uszczelki na spiralnej powierzchni.

Cytoszkielet

Jak sama nazwa wskazuje, jest to wsparcie strukturalne komórek eukariotycznych. Przechodzi od wewnętrznej powierzchni błony plazmatycznej do jądra. Oprócz służenia jako szkielet, umożliwiając komórkom nabywanie i utrzymanie ich kształtu, ma inne ważne funkcje.

Może ci służyć: SGLT (białka transportu glukozy sodu)

Wśród nich jest uczestnictwo w ruchu komórkowym, a także w procesie podziału. Obsługuje również organelle wewnątrzkomórkowe i pozwala im aktywnie poruszać się w cytosolu i uczestniczyć w niektórych związkach międzykomórkowych.

Ponadto niektórzy badacze twierdzą, że enzymy, które są uważane za roztwór w cytosolu, są naprawdę zakotwiczone w cytoszkielecie, a enzymy tej samej trasy metabolicznej muszą znajdować się blisko siebie.

Elementy strukturalne cytoszkieletu

Cytoszkielet ma trzy główne elementy strukturalne: mikrotubule, mikrofilamenty i włókna pośrednie. Te elementy znajdują się same w komórkach eukariotycznych. Każdy z tych elementów ma charakterystyczny rozmiar wewnątrzkomórkowy, struktura i rozkład, a każdy ma również inny skład.

Mikrotubule

Mikrotubule składają się z heterodimerów tubuliny. Mają kształt rurowy, stąd ich nazwa, o średnicy 25 nm i pustym centrum. Są największymi elementami cytoszkieletu. Jego długość różni się o mniej niż 200 nm i kilka mikrometrów.

Jego ściana jest ogólnie tworzona przez 13 protofilamentów, ułożonych wokół Lumen (puste). Istnieją dwie grupy mikrotubul: z jednej strony mikrotubule aksonem, związane z ruchem rzęsek i plag. Z drugiej strony istnieją mikrotubule cytoplazmatyczne.

Te ostatnie mają różne funkcje, w tym organizowanie i utrzymanie kształtu komórek zwierzęcych, a także aksonów komórek nerwowych. Uczestniczą również w tworzeniu wrzecion mitotycznych i mejotycznych podczas podziałów komórkowych oraz w prowadzeniu i ruchu pęcherzyków i innych organelli.

Mikrofilamenty

Są to włókna utworzone przez aktynę, białko 375 aminokwasów i około 42 kDa masy cząsteczkowej. Te włókna mają średnicę mniejszą niż jedną trzecią średnicy mikrotubul (7 nm), co czyni je najmniejszymi włóknami cytoszkieletu.

Może ci służyć: Flora i fauna Jalisco: reprezentatywne gatunki

Są obecne w większości komórek eukariotycznych i mają różne funkcje; Wśród nich uczestnictwo w rozwoju i utrzymaniu formy komórkowej. Ponadto uczestniczą w zajęciach lokomotyw, zarówno ruchu Ameboid, jak i skurczów mięśni, poprzez interakcję z miozyną.

Podczas cytokinezy (podział cytoplazmatyczny) są odpowiedzialne za wytwarzanie rowków segmentacji. Wreszcie uczestniczą również w komórkach komórkowych i zewnątrzkomórkowych związkach komórkowych.

Cytoszkielet. Sieć nitkowatego białka cytoplazmy komórkowej. Zrobione i zredagowane z: Alice Avelino [CC BY-SA 4.0].

Włókna pośrednie

Przy przybliżonej średnicy 12 nm włókna pośrednie są tymi, które mają największą stabilność i są również najmniej rozpuszczalne z elementów tworzących cytoszkielet. Znajdują się tylko w organizmach wielokomórkowych.

Jego nazwa jest taka, że ​​jego rozmiar jest między mikrotubulami i mikrofilamentami, a także między aktyną i włóknami miozyny w mięśniach. Można je znaleźć indywidualnie lub w formowaniu grupowym.

Są one tworzone przez główne białko i różne białka akcesoriów. Te białka są specyficzne dla każdej tkanki. Włókna pośrednie występują tylko w organizmie wielokomórkowym i w przeciwieństwie do mikrotubul i mikrofilamentów, mają zupełnie inną sekwencję aminokwasową od jednej tkanki do drugiej.

W oparciu o rodzaj komórki i/lub tkanki tam, gdzie są, włókna pośrednie są pogrupowane w sześć klas.

Klasa I

Utworzone przez kwaśne cytoqueratyny, które nadają mechaniczną odporność na tkankę nabłonkową. Jego masa cząsteczkowa wynosi 40-56,5 kDa

Klasa II

Jest to podstawowe cytoqueratyny, które są nieco cięższe niż poprzednie (53-67 kDa) i pomagają im nadać oporność mechaniczną tkance nabłonkowej.

Klasa III

Reprezentowane przez wimentynę spada na białko GFA, które występują głównie w komórkach mezenchymu (jak już wspomniano wcześniej), odpowiednio embrionalny i mięśniowy. Pomagają nadać swoją charakterystyczną formę każdej z tych komórek.

Może ci służyć: czynniki biotyczne i abiotyczne

Klasa IV

Są to białka neurofilamentowe. Oprócz nadawania sztywności aksonów komórek nerwowych, określają również ich rozmiar.

Klasa v

Reprezentowane przez arkusze tworzące rusztowanie nuklearne (arkusze nuklearne). Są one obecne we wszystkich rodzajach komórek

Klasa VI

Utworzona przez Nestina, cząsteczka 240 kDa znaleziona w komórkach macierzystych nerwów i której funkcja pozostaje nieznana.

Funkcja vimentin

Vymentin bierze udział w wielu procesach fizjologicznych, ale głównie podkreśla pozwolenie i odporność na komórki, które ją zawierają, unikając uszkodzenia komórek. Zachowują organelle w cytosolu. Uczestniczą również w związku, migracji i sygnalizacji komórek.

Aplikacje

Lekarz

Badania medyczne wskazują, że wimentyna działa jako marker komórek pochodzących z mezenchymu, podczas normalnego i postępującego rozwoju przerzutów do raka.

Inne badania wskazują, że przeciwciała immunologiczne lub komórki zawierające gen VIM (gen, który koduje wimentynę), mogą być stosowane jako markery w histopatologii i często do wykrywania guzów mezenchymalnych i nabłonka.

Farmaceutyka i biotechnologia

Przemysł farmaceutyczny i biotechnologiczny szeroko wykorzystały właściwości wimentyny i wykorzystywały ją do produkcji ważnej różnorodności produktów, takich jak przeciwciała zaprojektowane z inżynierią genetyczną, białka Vimentinas, zestawów ELISA i komplementarnych produktów DNA, wśród wielu innych.

Wzór immunofluorescencji przeciwciał przeciwko wimentynie. Wytwarzane przy użyciu surowicy pacjenta w komórkach HEP-20-10 z koniugatem FITC. Zrobione i zredagowane z: Simon Caultton [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)].

Bibliografia

1. Co to jest Vimentin? Odzyskane z: TechnologyNetWorks.com.
2. M.T. Fit & c. Jacobs-Wagner (2010). Cytoszkielet bakteryjny. Coroczny przegląd genetyki.
3. Vymentin. Odzyskane z.Wikipedia.org.
4. W.M. Becker, L.J. Kleinsmith i J. Hardin. (2006). Świat komórki. 6^th Wydanie. Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann i u. Aebi (2000). Pośrednie filamles i ich współpracownicy: wieloatrzymliwe elementy strukturalne określające cytoarchitekturę i cytodynamikę. Obecna opinia w biologii komórkowej
6. D.I. Ingber (1998). Architektura życia. Amerykański naukowiec.