Vimentin - Vimentin - Wikipedia

VIM
Protein VIM PDB 1gk4.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyVIM, CTRCT30, HEL113, vimentin
Externí IDOMIM: 193060 MGI: 98932 HomoloGene: 2538 Genové karty: VIM
Umístění genu (člověk)
Chromozom 10 (lidský)
Chr.Chromozom 10 (lidský)[1]
Chromozom 10 (lidský)
Genomické umístění pro VIM
Genomické umístění pro VIM
Kapela10p13Start17,228,241 bp[1]
Konec17,237,593 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE VIM 201426 s na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

7431

22352

Ensembl

ENSG00000026025

ENSMUSG00000026728

UniProt

P08670

P20152

RefSeq (mRNA)

NM_003380

NM_011701

RefSeq (protein)

NP_003371

NP_035831

Místo (UCSC)Chr 10: 17,23 - 17,24 Mbn / a
PubMed Vyhledávání[2][3]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Imunofluorescenční barvicí vzor vimentinových protilátek. Vyrábí se inkubací primárních protilátek vimentinu a sekundárních protilátek značených FITC s buňkami HEp-20-10.

Vimentin je strukturální protein že u lidí je kódován VIM gen. Jeho název pochází z latinský vimentum což se týká řady pružných tyčí.[4]

Imunofluorescenční barvení HeLa buňky s protilátkou k odhalení zelených přechodných vláken obsahujících vimentin a protilátku proti LAMP1 odhalit červeně lysozomy. Jaderná DNA je vidět modře. Protilátky a zdvořilost obrazu EnCor Biotechnology Inc..

Vimentin je typu III střední vlákno (IF) protein, který je exprimován v mezenchymální buňky. IF proteiny se nacházejí ve všech zvířecí buňky[5] stejně jako bakterie.[6] IF, spolu s tubulin -na základě mikrotubuly a aktin mikrofilamenty na bázi, obsahují cytoskelet. Všechny IF proteiny jsou exprimovány vysoce vývojově regulovaným způsobem; vimentin je hlavní cytoskeletální složkou mezenchymální buňky. Z tohoto důvodu se vimentin často používá jako marker buněk odvozených z mezenchymu nebo buněk podstupujících přechod z epitelu na mezenchym (EMT) během normálního vývoje i metastazující postup.

Struktura

Monomer vimentinu, stejně jako všechna ostatní intermediární vlákna, má centrální α-šroubovici doména, na každém konci uzavřenyspirálovitý amino (hlava) a karboxyl (ocas) domény.[7] Dva monomery jsou pravděpodobně ko-translačně exprimovány způsobem, který usnadňuje jejich tvorbu dimeru stočené cívky, což je základní podjednotka sestavy vimentinu.[8]

Α-helikální sekvence obsahují vzor hydrofobních aminokyselin, které přispívají k vytvoření „hydrofobního těsnění“ na povrchu šroubovice.[7] Kromě toho existuje periodická distribuce kyselých a zásaditých látek aminokyseliny zdá se, že hraje důležitou roli při stabilizaci svinutá cívka dimery.[7] Vzdálenost nabitých zbytků je optimální pro iontové solné mosty, což umožňuje stabilizaci struktury α-šroubovice. I když je tento typ stabilizace pro interakce mezi řetězci intuitivní, spíše než interakce mezi řetězci, vědci navrhli, že snad přechod od mostů mezi řetězci solí tvořených kyselými a zásaditými zbytky k interřetězcovým iontovým asociacím přispívá k sestavení vlákna.[7]

Funkce

Vimentin hraje významnou roli při podpoře a ukotvení polohy organel v cytosol. Vimentin je připojen k jádro, endoplazmatické retikulum, a mitochondrie, příčně nebo terminálně.[9]

Dynamická povaha vimentinu je důležitá, když poskytuje buňce flexibilitu. Vědci zjistili, že vimentin poskytoval buňkám odolnost nepřítomnou v sítích mikrotubulů nebo aktinových vláken, když byly pod mechanickým namáháním in vivo. Obecně se tedy připouští, že vimentin je cytoskeletální složka odpovědná za udržování buněčné integrity. (Bylo zjištěno, že buňky bez vimentinu jsou extrémně jemné, jsou-li narušeny mikropunkturou).[10] Transgenní myši, kterým chybí vimentin, vypadaly normálně a nevykazovaly funkční rozdíly.[11] Je možné, že síť mikrotubulů mohla kompenzovat nepřítomnost mezilehlé sítě. Tento výsledek podporuje intimní interakce mezi mikrotubuly a vimentinem. Navíc, když byly přítomny mikrotubulové depolymerizátory, došlo k reorganizaci vimentinu, což opět znamenalo vztah mezi těmito dvěma systémy.[10] Na druhou stranu se zraněné myši, kterým chybí gen vimentinu, hojí pomaleji než jejich protějšky divokého typu.[12]

Vimentin je v zásadě zodpovědný za udržování buněčného tvaru, integrity cytoplazmy a stabilizaci cytoskeletálních interakcí. Ukázalo se, že vimentin eliminuje toxické proteiny v JUNQ a IPOD inkluzní orgány v asymetrickém rozdělení savců buněčné linie.[13]

Bylo také zjištěno, že vimentin řídí transport lipoprotein s nízkou hustotou, LDL, odvozeno cholesterol od a lysozom na místo esterifikace.[14] Při blokování transportu cholesterolu odvozeného od LDL uvnitř buňky bylo zjištěno, že buňky ukládají mnohem nižší procento lipoprotein než normální buňky s vimentinem. Tato závislost se zdá být prvním procesem biochemické funkce v jakékoli buňce, která závisí na buněčné intermediální síti vláken. Tento typ závislosti má důsledky na nadledvinové buňky, které se spoléhají na estery cholesterylu odvozené od LDL.[14]

Vimentin hraje roli v agresivní formace, kde tvoří klec obklopující jádro agregovaného proteinu.[15]

Klinický význam

Používá se jako sarkom nádorový marker identifikovat mezenchymu.[16][17]

Methylace genu pro vimentin byla zavedena jako biomarker rakoviny tlustého střeva a je využívána při vývoji fekálních testů na rakovinu tlustého střeva. Statisticky významné hladiny metylace genu pro vimentin byly také pozorovány u některých patologií horního gastrointestinálního traktu, jako je Barrettův jícen, adenokarcinom jícnu a rakovina žaludku střevního typu.[18] Vysoká úroveň methylace DNA v promotorové oblasti byla také spojena s výrazně sníženým přežitím u hormonálně pozitivních karcinomů prsu.[19]V cystické variantě byla zjištěna downregulace vimentinu papilární karcinom štítné žlázy pomocí proteomického přístupu.[20]Viz také Anti-citrullinovaná proteinová protilátka pro jeho použití při diagnostice revmatoidní artritida.

Interakce

Bylo prokázáno, že Vimentin komunikovat s:

The 3 'UTR vimentinové mRNA Bylo zjištěno, že se váže na 46kDa protein.[32]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000026025 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  3. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ Franke WW, Schmid E, Osborn M, Weber K (říjen 1978). „Různá vlákna střední velikosti odlišená imunofluorescenční mikroskopií“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 75 (10): 5034–8. Bibcode:1978PNAS ... 75.5034F. doi:10.1073 / pnas.75.10.5034. PMC  336257. PMID  368806.
  5. ^ Eriksson JE, Dechat T, úsměv B, Helfand B, Mendez M, Pallari HM, Goldman RD (červenec 2009). „Představujeme přechodná vlákna: od objevu k nemoci“. The Journal of Clinical Investigation. 119 (7): 1763–71. doi:10,1172 / JCI38339. PMC  2701876. PMID  19587451.
  6. ^ Cabeen MT, Jacobs-Wagner C (2010). „Bakteriální cytoskelet“. Výroční přehled genetiky. 44: 365–92. doi:10.1146 / annurev-genet-102108-134845. PMID  21047262.
  7. ^ A b C d Fuchs E, Weber K (1994). "Mezivlákna: struktura, dynamika, funkce a nemoc". Roční přehled biochemie. 63: 345–82. doi:10.1146 / annurev.bi.63.070194.002021. PMID  7979242.
  8. ^ Chang L, Shav-Tal Y, Trcek T, Singer RH, Goldman RD (únor 2006). "Sestavení mezivláknové sítě pomocí dynamické kotranslace". The Journal of Cell Biology. 172 (5): 747–58. doi:10.1083 / jcb.200511033. PMC  2063706. PMID  16505169.
  9. ^ Katsumoto T, Mitsushima A, Kurimura T (1990). „Role vimentinových intermediárních vláken v buňkách potkaních 3Y1 objasněna imunoelektronovou mikroskopií a počítačovou grafickou rekonstrukcí“. Biologie buňky. 68 (2): 139–46. doi:10.1016 / 0248-4900 (90) 90299-I. PMID  2192768. S2CID  29019928.
  10. ^ A b Goldman RD, Khuon S, Chou YH, Opal P, Steinert PM (srpen 1996). "Funkce intermediálních vláken ve tvaru buňky a cytoskeletální integritě". The Journal of Cell Biology. 134 (4): 971–83. doi:10.1083 / jcb.134.4.971. PMC  2120965. PMID  8769421.
  11. ^ Colucci-Guyon E, Portier MM, Dunia I, Paulin D, Pournin S, Babinet C (listopad 1994). "Myši postrádající vimentin se vyvíjejí a množí bez zjevného fenotypu". Buňka. 79 (4): 679–94. doi:10.1016/0092-8674(94)90553-3. PMID  7954832. S2CID  28146121.
  12. ^ Eckes B, Colucci-Guyon E, Smola H, Nodder S, Babinet C, Krieg T, Martin P (červenec 2000). "Zhoršené hojení ran u embryonálních a dospělých myší bez vimentinu". Journal of Cell Science. 113 (13): 2455–62. PMID  10852824.
  13. ^ Ogrodnik M, Salmonowicz H, Brown R, Turkowska J, Średniawa W, Pattabiraman S, Amen T, Abraham AC, Eichler N, Lyakhovetsky R, Kaganovich D (červen 2014). „Dynamická inkluzní těla JUNQ jsou asymetricky zděděna v savčích buněčných liniích asymetrickým rozdělením vimentinu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (22): 8049–54. Bibcode:2014PNAS..111,8049O. doi:10.1073 / pnas.1324035111. PMC  4050583. PMID  24843142.
  14. ^ A b Sarria AJ, Panini SR, Evans RM (září 1992). „Funkční role vimentinových intermediárních vláken v metabolismu cholesterolu odvozeného z lipoproteinu v lidských buňkách SW-13“. The Journal of Biological Chemistry. 267 (27): 19455–63. PMID  1527066.
  15. ^ Johnston JA, Ward CL, Kopito RR (prosinec 1998). „Agresomy: buněčná reakce na špatně poskládané proteiny“. The Journal of Cell Biology. 143 (7): 1883–98. doi:10.1083 / jcb.143.7.1883. PMC  2175217. PMID  9864362.
  16. ^ Leader M, Collins M, Patel J, Henry K (leden 1987). "Vimentin: hodnocení jeho role jako nádorového markeru". Histopatologie. 11 (1): 63–72. doi:10.1111 / j.1365-2559.1987.tb02609.x. PMID  2435649. S2CID  34804720.
  17. ^ „Imunohistochemie z Washingtonské diagnostické laboratoře pro choroby zvířat (WADDL) z College of Veterinary Medicine, Washington State University“. Archivovány od originál dne 01.12.2008. Citováno 2009-03-14.
  18. ^ Moinova H, Leidner RS, Ravi L, Lutterbaugh J, Barnholtz-Sloan JS, Chen Y, Chak A, Markowitz SD, Willis JE (duben 2012). „Aberantní metylace vimentinu je charakteristická pro patologie horního gastrointestinálního traktu“. Epidemiologie rakoviny, biomarkery a prevence. 21 (4): 594–600. doi:10.1158 / 1055-9965.EPI-11-1060. PMC  3454489. PMID  22315367.
  19. ^ Ulirsch J, Fan C, Knafl G, Wu MJ, Coleman B, Perou CM, Swift-Scanlan T (leden 2013). „Methylace DNA vimentinu předpovídá přežití u rakoviny prsu“. Výzkum a léčba rakoviny prsu. 137 (2): 383–96. doi:10.1007 / s10549-012-2353-5. PMC  3838916. PMID  23239149.
  20. ^ Dinets A, Pernemalm M, Kjellin H, Sviatoha V, Sofiadis A, Juhlin CC, Zedenius J, Larsson C, Lehtiö J, Höög A (2015). „Diferenciální profily exprese proteinu cystové tekutiny z papilárního karcinomu štítné žlázy a benigních lézí štítné žlázy“. PLOS ONE. 10 (5): e0126472. Bibcode:2015PLoSO..1026472D. doi:10.1371 / journal.pone.0126472. PMC  4433121. PMID  25978681.
  21. ^ Meng JJ, Bornslaeger EA, Green KJ, Steinert PM, Ip W (srpen 1997). „Dvouhybridní analýza odhaluje zásadní rozdíly v přímých interakcích mezi desmoplakinem a mezivlákny specifickými pro daný buněčný typ“. The Journal of Biological Chemistry. 272 (34): 21495–503. doi:10.1074 / jbc.272.34.21495. PMID  9261168.
  22. ^ Lopez-Egido J, Cunningham J, Berg M, Oberg K, Bongcam-Rudloff E, Gobl A (srpen 2002). „Meninova interakce s gliovým fibrilárním kyselým proteinem a vimentinem naznačuje roli sítě středních vláken při regulaci aktivity meninu.“ Experimentální výzkum buněk. 278 (2): 175–83. doi:10.1006 / excr.2002.5575. PMID  12169273.
  23. ^ Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N a kol. (Říjen 2005). „Směrem k mapě interakční sítě lidský protein-protein v měřítku proteomu“. Příroda. 437 (7062): 1173–8. Bibcode:2005 Natur.437.1173R. doi:10.1038 / nature04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
  24. ^ Stelzl U, Worm U, Lalowski M, Haenig C, Brembeck FH, Goehler H a kol. (Září 2005). „Síť interakce lidský protein-protein: zdroj pro anotování proteomu“. Buňka. 122 (6): 957–68. doi:10.1016 / j.cell.2005.08.029. hdl:11858 / 00-001M-0000-0010-8592-0. PMID  16169070. S2CID  8235923.
  25. ^ Matsuzawa K, Kosako H, Inagaki N, Shibata H, Mukai H, Ono Y a kol. (Květen 1997). "Fosforylace doménově specifické vimentinu a gliálního fibrilárního kyselého proteinu pomocí PKN". Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 234 (3): 621–5. doi:10.1006 / bbrc.1997.6669. PMID  9175763.
  26. ^ Ratnayake WS, Apostolatos AH, Ostrov DA, Acevedo-Duncan M (listopad 2017). „Dva nové atypické inhibitory PKC; ACPD a DNDA účinně zmírňují buněčnou proliferaci a epiteliální až mezenchymální přechod metastatického melanomu při indukci apoptózy“. International Journal of Oncology. 51 (5): 1370–1382. doi:10.3892 / ijo.2017.4131. PMC  5642393. PMID  29048609.
  27. ^ Ratnayake WS, Apostolatos CA, Apostolatos AH, Schutte RJ, Huynh MA, Ostrov DA, Acevedo-Duncan M (2018). „Onkogenní PKC-ι aktivuje Vimentin během epiteliálně-mezenchymálního přechodu v melanomu; studie založená na specifických inhibitorech PKC-ι a PKC-" “. Buněčná adheze a migrace. 12 (5): 447–463. doi:10.1080/19336918.2018.1471323. PMC  6363030. PMID  29781749.
  28. ^ Herrmann H, Wiche G (leden 1987). „Plectin a IFAP-300K jsou homologní proteiny vázající se na proteiny 1 a 2 asociované s mikrotubuly a na 240-kilodaltonovou podjednotku spektrinu“. The Journal of Biological Chemistry. 262 (3): 1320–5. PMID  3027087.
  29. ^ A b Brown MJ, Hallam JA, Liu Y, Yamada KM, Shaw S (červenec 2001). "Špička: integrace lidského T lymfocytárního cytoskeletu cytolinkerovým plektinem". Journal of Immunology. 167 (2): 641–5. doi:10,4049 / jimmunol.167.2.641. PMID  11441066.
  30. ^ Russell RL, Cao D, Zhang D, Handschumacher RE, Pizzorno G (duben 2001). "Asociace uridin-fosforylázy s vimentinem. Intracelulární distribuce a lokalizace". The Journal of Biological Chemistry. 276 (16): 13302–7. doi:10,1074 / jbc.M008512200. PMID  11278417.
  31. ^ Tzivion G, Luo ZJ, Avruch J (září 2000). „Maskáče fosforylace vimentinu indukované kalculinem A 14-3-3 a vytěsňuje další 14-3-3 partnery in vivo“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (38): 29772–8. doi:10.1074 / jbc.M001207200. PMID  10887173.
  32. ^ Zehner ZE, Shepherd RK, Gabryszuk J, Fu TF, Al-Ali M, Holmes WM (srpen 1997). "Interakce RNA-protein v 3 'nepřekládané oblasti mimentu vimentinu". Výzkum nukleových kyselin. 25 (16): 3362–70. doi:10.1093 / nar / 25.16.3362. PMC  146884. PMID  9241253.

Další čtení

externí odkazy