Caratteristiche, struttura, funzioni e usi della vimentina

IL Vimina È una delle proteine ​​fibrose 57 kDa che fanno parte del citoscheletro intracellulare. Fa parte dei filamenti intermedi così chiamati ed è il primo di questi elementi a formarsi in qualsiasi tipo di cellula eucariotica. Si trova principalmente nelle cellule embrionali e rimane in alcune cellule adulte, come endoteliale e sangue.

Per molti anni gli scienziati credevano che il citosol fosse una specie di gel in cui i organelli cellulari fluttuavano e c'erano proteine ​​nella diluizione. Tuttavia, attualmente riconoscono che la realtà è più complessa e che le proteine ​​formano una rete complessa di filamenti e microtubuli che hanno chiamato citoscheletro.

Proteina di filamento intermedio, regione della bobina arrotolata, bobina di vimentina. Preso e curato da: Jawahar Swaminathan e Staff MSD presso l'European Bioinformatics Institute [dominio di dominio pubblico].[TOC]

Caratteristiche

La vimentina è una proteina fibrosa di filamento intermedio, 57kda e contiene 466 aminoacidi. È comune come parte del citoscheletro cellulare del mesenchima, embrionale, endotelio e vascolare. È raro trovare questa proteina negli organismi non eucariotici, ma tuttavia è stata isolata in alcuni batteri.

Vimina è laterale o terminale al reticolo endoplasmatico, mitocondri e nucleo.

Negli organismi vertebrati, la vimentina è una proteina altamente conservata ed è strettamente correlata alla risposta immunitaria e al controllo e al trasporto di lipidi a bassa densità.

Struttura

La vimentina è una semplice molecola, che, come tutti i filamenti intermedi, ha un dominio alfa-elicoidale centrale. Alle sue estremità (coda e testa) presenta domini amminici (testa) e carbossil (coda) senza elicola o non elicoidale.

Le sequenze alfa-elicoidali hanno un modello di aminoacidi idrofobici, che servono o contribuiscono alla formazione del sigillo idrofobico sulla superficie elicoidale.

Il citoscheletro

Come suggerisce il nome, è il supporto strutturale delle cellule eucariotiche. Va dalla faccia interna della membrana plasmatica al nucleo. Oltre a fungere da scheletro, consentendo alle cellule di acquisire e mantenere la loro forma, ha altre funzioni importanti.

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Tra questi è partecipare al movimento cellulare, nonché al suo processo di divisione. Supporta anche gli organelli intracellulari e consente loro di muoversi attivamente all'interno del citosol e partecipare ad alcuni sindacati intercellulari.

Inoltre, alcuni ricercatori sostengono che gli enzimi che si credono siano in soluzione nel citosol, sono davvero ancorati al citoscheletro e gli enzimi della stessa via metabolica devono essere situati uno vicino all'altro.

Elementi strutturali del citoscheletro

Il citoscheletro ha tre elementi strutturali principali: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Questi elementi si trovano da soli nelle cellule eucariotiche. Ognuno di questi elementi ha una caratteristica dimensione, struttura e distribuzione intracellulari, e ognuno ha anche una composizione diversa.

Microtubuli

I microtubuli sono composti da eterodimeri di tubulina. Hanno una forma tubolare, da cui il loro nome, con un diametro di 25 nm e un centro vuoto. Sono i più grandi elementi del citoscheletro. La sua lunghezza varia di meno di 200 nm e diversi micrometri di lunghezza.

La sua parete è generalmente formata da 13 protofilamenti, disposti attorno a Lumen (Hollow). Esistono due gruppi di microtubuli: da un lato, i microtubuli di Axonema, relativi al movimento di ciglia e flagelli. D'altra parte, ci sono microtubuli citoplasmatici.

Questi ultimi hanno varie funzioni, tra cui l'organizzazione e il mantenimento della forma delle cellule animali, nonché gli assoni delle cellule nervose. Partecipano anche alla formazione di mandrini mitotici e meiotici durante le divisioni cellulari e alla guida e al movimento di vescicole e altri organelli.

Microfilamenti

Sono filamenti costituiti dall'actina, una proteina di aminoacidi 375 e un peso molecolare di circa 42 kDa. Questi filamenti hanno un diametro inferiore a un terzo del diametro dei microtubuli (7 nm), il che li rende i filamenti più piccoli del citoscheletro.

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Sono presenti nella maggior parte delle cellule eucariotiche e hanno varie funzioni; Tra questi, partecipa allo sviluppo e al mantenimento della forma cellulare. Inoltre, partecipano alle attività locomotive, sia al movimento di ameboidi, sia alle contrazioni muscolari, per interazione con la miosina.

Durante la citocinesi (divisione citoplasmatica), sono responsabili della produzione di scanalature di segmentazione. Infine, partecipano anche ai sindacati cellulari cellulari e cellulari extracellulari.

Citoscheletro. Una rete di proteina filamentosa del citoplasma cellulare. Preso e curato da: Alice Avelino [CC BY-SA 4.0].

Filamenti intermedi

Con un diametro approssimativo di 12 nm, i filamenti intermedi sono quelli che hanno la massima stabilità e sono anche i meno solubili degli elementi che compongono il citoscheletro. Si trovano solo negli organismi multicellulari.

Il suo nome è perché la sua dimensione è tra microtubuli e microfilamenti, nonché tra filamenti di actina e miosina nei muscoli. Possono essere trovati individualmente o nella formazione di gruppo.

Sono formati da una proteina principale e varie proteine ​​accessorie. Queste proteine ​​sono specifiche per ogni tessuto. I filamenti intermedi si trovano solo nell'organismo multicellulare e, a differenza dei microtubuli e dei microfilamenti, hanno una sequenza di aminoacidi molto diversa da un tessuto all'altro.

Sulla base del tipo di cellula e/o tessuto dove si trovano, i filamenti intermedi sono raggruppati in sei classi.

Classe I

Formato da citoqueratine acide che danno resistenza meccanica al tessuto epiteliale. Il suo peso molecolare è 40-56,5 kDa

Classe II

Sono le citoqueratine di base, che sono leggermente più pesanti delle precedenti (53-67 kDa) e li aiutano a dare resistenza meccanica al tessuto epiteliale.

Classe III

Rappresentato da vimentina, cade sulla proteina GFA, che si trovano principalmente nelle cellule di mesenchym (come già menzionato in precedenza), embrionali e muscolari, rispettivamente. Aiutano a dare la loro forma caratteristica a ciascuna di queste cellule.

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Classe IV

Sono proteine ​​del neurofilamento. Oltre a dare rigidità agli assoni delle cellule nervose, determinano anche le dimensioni di questi.

Classe v

Rappresentato dai fogli che formano le impalcature nucleari (fogli nucleari). Sono presenti in tutti i tipi di cellule

Classe VI

Formata dalla Nestina, una molecola di 240 kDa trovata nelle cellule staminali nervose e la cui funzione rimane sconosciuta.

Funzione vimentina

La vimentina partecipa a molti processi fisiologici, ma evidenzia principalmente il consentire e la resistenza alle cellule che la contengono, evitando il danno cellulare. Mantengono gli organelli nel citosol. Partecipano anche all'Unione, alla migrazione e alla segnalazione delle cellule.

Applicazioni

Medico

Gli studi medici indicano che la vimentina funge da marker di cellule derivate dal mesenchima, durante lo sviluppo normale e progressivo delle metastasi del cancro.

Altri studi indicano che anticorpi immunitari o cellule contenenti il ​​gene VIM (gene che codifica vimentina), possono essere usati come marcatori in istopatologia e spesso per rilevare tumori mesenchimali ed epitelio.

Farmaceutico e biotecnologia

Le industrie farmaceutiche e biotecnologiche hanno ampiamente sfruttato le proprietà della vimentina e la hanno utilizzato per la produzione di un'importante varietà di prodotti come anticorpi progettati con ingegneria genetica, proteine ​​di vimentina, kit ELISA e prodotti per il DNA complementari, tra molti altri.

Modello di immunofluorescenza degli anticorpi contro la vimentina. Prodotto usando un siero paziente nelle cellule HEP-20-10 con un coniugato FITC. Preso e curato da: Simon Caulton [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)].

Riferimenti

1. Cos'è vimentina? Recuperato da: TechnologyNetworks.com.
2. M.T. Fit & c. Jacobs-Wagner (2010). Il citoscheletro batterico. Revisione annuale della genetica.
3. Vimentina. Recuperato da.Wikipedia.org.
4. W.M. Becker, l.J. Kleinsmith e J. Hardin. (2006). Mondo della cellula. 6^th Edizione. Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann, e u. Aebi (2000). Filamle intermedie e loro associati: elementi strutturali a più tadie che specificano la citoarchitettura e la citodinamica. Opinione attuale in biologia cellulare
6. D.E. Ingber (1998). L'architettura della vita. Scientifico americano.