Vimentin

Vimentin ( anglicky  Vimentin ) je protein intermediárních filament pojivových tkání a dalších tkání mezodermálního původu. Intermediární filamenta jsou přítomna ve všech živočišných buňkách [1] a v bakteriích [2] a spolu s mikrotubuly a aktinem se podílejí na stavbě cytoskeletu . Ačkoli většina mezilehlých filamentů jsou stabilní struktury, ve fibroblastech je vlákno obsahující vimentin dynamickou strukturou. Tento protein se používá jako marker mezodermálních tkání.

Budova

Monomer vimentinu, stejně jako všechny ostatní intermediární filamentové proteiny, má centrální α-helix zakončený na jedné straně karboxyskupinou (ocásek) a na druhé aminoskupinou (hlava) [3] . Tyto dva monomery se svíjejí kolem sebe a vytvářejí stočené dimery. Dva dimery tvoří tetramer, který zase tvoří list interakcí s jinými tetramery [4] . α-helixy obsahují hydrofobní aminokyseliny, které tvoří hydrofobní povrchy helixů [3] . Tyto povrchy umožňují spojení dvou α-helixů a vytvoření šroubovice. Kromě toho má vimentin pravidelnou distribuci kyselých a bazických aminokyselin, což hraje důležitou roli při stabilizaci stočených dimerů, podporuje tvorbu iontových vazeb [3] .

Funkce

Vimentin se váže na jádro , endoplazmatické retikulum (ER) a mitochondrie [5] . Vimentin hraje významnou roli v ukotvení organel a udržování jejich polohy v cytoplazmě.

Dynamická povaha vimentinu je důležitá pro změnu tvaru buněk. Právě vimentin dodává buňkám pevnost a odolnost vůči mechanickému namáhání. Proto se má za to, že vimentin je složkou cytoskeletu odpovědného za udržování integrity buňky. Bylo prokázáno, že buňky postrádající vimentin jsou extrémně citlivé na mechanické poškození [6] . Výsledky studie na transgenních myších, které postrádaly vimentin, však ukázaly, že tělo takových myší fungovalo normálně [7] , i když jejich hojení ran bylo pomalejší [8] . Je možné, že síť mikrotubulů kompenzovala absenci sítě mezilehlých filamentů. To podporuje předpoklad, že existují interakce mezi mikrotubuly a vimentinem. Existence takové interakce je také indikována reorganizací cytoskeletu vimentinu v přítomnosti látek, které depolymerují mikrotubuly. Vimentin je tedy v podstatě zodpovědný za udržování tvaru buňky, zajišťuje její integritu a účastní se interakcí různých systémů cytoskeletu.

Vimentin navíc řídí transport lipoproteinů s nízkou hustotou (LDL) a výsledného cholesterolu z lysozomu do buněčných míst, kde jsou esterifikovány [9] . Blokováním transportu cholesterolu odvozeného z LDL buňky akumulovaly mnohem nižší procento LDL než normální buňky s vimentinem. Objev této funkce vimentinu je prvním příkladem vztahu mezi buněčným metabolismem a fungováním sítě intermediálních filamentů.

Vimentin také hraje roli při tvorbě agresomů tím, že tvoří buňku kolem agregujícího proteinu [10] .

Klinický význam

Vimentin se používá jako nádorový marker sarkomu k identifikaci mezenchymu [11] .

Metylaci genu pro vimentin lze použít jako marker kolorektálního karcinomu . Kromě toho jsou statisticky významné hladiny metylace vimentinu pozorovány také u patologií horního gastrointestinálního traktu, jako je Barrettův jícen , adenokarcinom jícnu a karcinom žaludku střevního typu [12] . Také metylace vimentinu je negativním prognostickým faktorem u hormonálně pozitivního karcinomu prsu [13] .

Vimentin byl downregulován u papilárního karcinomu štítné žlázy [14] .

Poznámky

1. ↑ Eriksson JE , Dechat T. , Grin B. , Helfand B. , Mendez M. , Pallari HM , Goldman R.D. Představení přechodných filamentů: od objevu k nemoci.  (anglicky)  // The Journal of Clinical Research. - 2009. - Sv. 119, č.p. 7 . - S. 1763-1771. - doi : 10.1172/JCI38339 . — PMID 19587451 .
2. ↑ Cabeen MT , Jacobs-Wagner C. Bakteriální cytoskelet.  (anglicky)  // Každoroční přehled genetiky. - 2010. - Sv. 44. - S. 365-392. - doi : 10.1146/annurev-genet-102108-134845 . — PMID 21047262 .
3. ↑ 1 2 3 Fuchs E. , Weber K. Intermediální vlákna: struktura, dynamika, funkce a onemocnění.  (anglicky)  // Annual review of biochemistry. - 1994. - Sv. 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. Sestavení intermediární filamentové sítě pomocí dynamické kotranslace.  (anglicky)  // The Journal of cell biology. - 2006. - Sv. 172, č.p. 5 . - S. 747-758. - doi : 10.1083/jcb.200511033 . — PMID 16505169 .
5. ↑ Katsumoto T. , Mitsushima A. , Kurimura T. Role intermediárních filament vimentinu v buňkách potkana 3Y1 objasněná imunoelektronovou mikroskopií a počítačově grafickou rekonstrukcí.  (anglicky)  // Biology of the cell / pod záštitou European Cell Biology Organization. - 1990. - Sv. 68, č.p. 2 . - S. 139-146. — PMID 2192768 .
6. ↑ Goldman RD , Khuon S. , Chou YH , Opal P. , Steinert PM Funkce intermediárních filament ve tvaru buňky a celistvosti cytoskeletu.  (anglicky)  // The Journal of cell biology. - 1996. - Sv. 134, č.p. 4 . - S. 971-983. — PMID 8769421 .
7. ↑ Colucci-Guyon E. , Portier MM , Dunia I. , Paulin D. , Pournin S. , Babinet C. Myši postrádající vimentin se vyvíjejí a množí bez zjevného fenotypu.  (anglicky)  // Cell. - 1994. - Sv. 79, č.p. 4 . - S. 679-694. — PMID 7954832 .
8. ↑ Eckes B. , Colucci-Guyon E. , Smola H. , Nodder S. , Babinet C. , Krieg T. , Martin P. Zhoršené hojení ran u embryonálních a dospělých myší postrádajících vimentin.  (anglicky)  // Journal of cell science. - 2000. - Sv. 113 (Pt 13). - S. 2455-2462. — PMID 10852824 .
9. ↑ Sarria AJ , Panini SR , Evans RM Funkční úloha intermediárních filament vimentinu v metabolismu cholesterolu odvozeného z lipoproteinů v lidských buňkách SW-13.  (anglicky)  // The Journal of biologické chemie. - 1992. - Sv. 267, č.p. 27 . - S. 19455-19463. — PMID 1527066 .
10. ↑ Johnston JA , Ward CL , Kopito RR Aggresomes: buněčná odpověď na špatně složené proteiny.  (anglicky)  // The Journal of cell biology. - 1998. - Sv. 143, č.p. 7 . - S. 1883-1898. — PMID 9864362 .
11. ↑ Vedoucí M. , Collins M. , Patel J. , Henry K. Vimentin: hodnocení jeho role jako nádorového markeru.  (anglicky)  // Histopathology. - 1987. - Sv. 11, č. 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 Aberantní metylace vimentinu je charakteristická pro patologie horního gastrointestinálního traktu.  (anglicky)  // Epidemiologie rakoviny, biomarkery a prevence : publikace Americké asociace pro výzkum rakoviny, spolusponzorovaná Americkou společností preventivní onkologie. - 2012. - Sv. 21, č. 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. Metylace DNA vimentinu předpovídá přežití u rakoviny prsu.  (anglicky)  // Výzkum a léčba rakoviny prsu. - 2013. - Sv. 137, č.p. 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. Diferenciální profily exprese proteinů cystické tekutiny z papilárního karcinomu štítné žlázy a benigní léze štítné žlázy.  (anglicky)  // Public Library of Science ONE. - 2015. - Sv. 10, č. 5 . — P.e0126472. - doi : 10.1371/journal.pone.0126472 . — PMID 25978681 .