Vimentina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Modelo da vimentina.
Patrón de marcaxe de inmunofluorescencia de anticorpos para a vimentina. Producido incubando anticorpos primarios para vimentina e FITC de anticorpos secundarios marcados con células HEp-20-10.

A vimentina é unha proteína dos filamentos intermedios de tipo III que se expresa en células mesenquimáticas. As proteínas dos filamentos intermedios encóntranse en todas as células animais[1] e nas bacterias.[2] Os filamentos intermedios, xunto cos microtúbulos baseados na tubulina e os microfilamentos baseados na actina, forman o citoesqueleto da célula. Todas as proteínas dos filamentos intermedios exprésanse dunha maneira moi regulada durante o desenvolvemento; a vimentina é o principal compoñente citoesquelético das células mesenquimáticas. Debido a isto, a vimentina utilízase con frecuencia como marcador de células derivadas do mesénquima ou células que sofren unha transición epitelial-mesenquimal (EMT) durante o desenvolovemento normal ou a progresión de metástases.

Estrutura[editar | editar a fonte]

Un monómero de vimentina, como todos os outros filamentos intermedios, ten un dominio α-helicoidal central, que ten nun extremo un dominio de aminoácidos non helicoidal (cabeza) e no outro un dominio carboxilo (cola).[3] Probablemente, exprésanse dous monómeros cotraducionalmente nun modo que facilita a formación de dímeros en hélice superenrolada (coiled-coil), que é a subunidade básica de ensamblaxe da vimentina.[4]

As secuencias α-helicoidais conteñen un patrón de aminoácidos hidrofóbicos que contribúe á formación dun "selo hidrofóbico" na superficie da hélice.[3] Ademais, hai unha distribución periódica de aminoácidos ácidos e básicos que parece xogar un importante papel na estabilización de dímeros en hélice superenrolada.[3] O espazado dos residuos cargados é o óptimo para a formación de pontes salinas iónicas, que permiten a estabilización da estrutura da hélice α. Aínda que este tipo de estabilización é intuitiva para as interaccións intracadea, en lugar de para as interaccións intercatenarias, os científicos propuxeron que o cambio de pontes salinas intracadea formados por residuos ácidos e básicos a asociacións iónicas intercatenarias quizais contribúe á ensamblaxe do filamento.[3]

Función[editar | editar a fonte]

A vimentina xoga un significativo papel de soporte e ancoraxe da posición de orgánulos no citoplasma. A vimentina está ligada ao núcleo celular, retículo endoplasmático, e mitocondrias, polos seus laterais ou polas súas partes terminais.[5] Poden verse tres animacións aquí de como se producen os movementos da vimentina dentro da célula.

A natureza dinámica da vimentina é importante porque lle dá flexibilidade á célula. Os científicos encontraron que a vimentina proporciona á célula unha elastricidade que non lle dan os microtúbulos ou as redes de actina, cando está sometido a un estrés mecánico in vivo. Por tanto, en xeral, acéptase que a vimentina é o compoñente do citoesqueleto responsable de manter a integridade celular. (Encontrouse que as células sen vimentina son extremadamente delicadas cando son perturbadas con micropunturas.) [6]

Os resultados dun estudo con ratos transxénicos que carecen de vimentina[6] indican que os ratos eran funcionalmente normais. Aínda que o resultado pode parecer sorprendente, é posible que a rede de microtúbuloos poida compensar a ausencia da rede de filamentos intermedios. Isto reforza a idea de que hai íntimas interaccións entre os microtúbulos e a vimentina. Ademais, cando estaban presentes despolimerizadores dos microtúbulos, tiña lugar unha reorganización da vimentina, o que unha vez máis implica unha relación entre os dous sistemas.[6]

Pode verse aquí unha galería de imaxes nas que a vimentina e outras estruturas citoesqueléticas están marcadas. Estas imaxes permiten a visualización de interaccións entre a vimentina e outros compoñentes citoesqueléticos.

En esencia, a vimentina é responsable do mantemento da forma celular, a integridade do citoploasma, e a estabilización das interaccións do citoesqueleto.

Ademais, a vimentina controla o transporte das lipoproteínas de baixa densidade, e o colesterol derivado das LDL desde o lisosoma ao sitio de esterificación.[7] Co bloqueo do transporte do colesterol derivado das LDL dentro da célula, as células almacenan unha porcentaxe moito menor de lipoproteínas que as células normais con vimentina. Esta dependencia parece ser o primeiro proceso dunha función bioquímica descuberta nunha célula que se demostrou que depende da rede de filamentos intermedios celulares. Este tipo de dependencia ten ramificacións nas células adrenais, que dependen de colesteril ésteres derivados das LDL.[7]

Importancia clínica[editar | editar a fonte]

Foi utilizada como un marcador de tumores de sarcoma para identificar o mesénquima.[8][9]

A metilación da vimentina foi establecida como biomarcador de cancro de colon, e este marcador está sendo utilizado no desenvolvemento das probas fecais para o cancro de colon. Niveis de metilación da vimentina estatisticamente significativos foron tamén observados en certas patoloxías do tracto gastrointestinal superior como o esófago de Barrett, adenocarcinoma esofáxico, e cancro gástrico de tipo intestinal.[10]

Véxase tamén anticorpo anti-proteína citrulinada para o seu uso na diagnose da artrite reumatoide.

Interaccións[editar | editar a fonte]

A vimentina interacciona con UPP1,[11] MYST2,[12][13] desmoplaquina,[14] plectina,[15][16] SPTAN1,[16] MEN1,[17] proteína quinase N1[18] e YWHAZ.[19]

A rexión 3' UTR do ARNm da vimentina únese a unha proteína de 46kDa.[20]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Eriksson JE, Dechat T, Grin B, Helfand B, Mendez M, Pallari HM, Goldman RD (2009). "Introducing intermediate filaments: from discovery to disease". J Clin Invest 119 (7): 1763–71. PMC 2701876. PMID 19587451. doi:10.1172/JCI38339. 
  2. Cabeen MT, Jacobs-Wagner C (2010). "The bacterial cytoskeleton". Annu Rev Genet 44: 365–92. PMID 21047262. doi:10.1146/annurev-genet-102108-134845. 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Fuchs E., Weber K. (1994). "Intermediate filaments: structure, dynamics, function, and disease". Annu Rev Biochem 63: pp. 345–82. PMID 7979242. doi:10.1146/annurev.bi.63.070194.002021. 
  4. Chang L, Shav-Tal Y, Trcek T, Singer RH, Goldman RD. (2006). "Assembling an intermediate filament network by dynamic cotranslation". J Cell Biol 172 (5): 747–58. PMC 2063706. PMID 16505169. doi:10.1083/jcb.200511033. 
  5. Katsumoto T., Mitsushima A., Kurimura T. (1990). "The role of the vimentin intermediate filaments in rat 3Y1 cells elucidated by immunoelectron microscopy and computer-graphic reconstruction". Biol Cell 68 (2): pp. 139–46. PMID 2192768. doi:10.1016/0248-4900(90)90299-I. 
  6. 6,0 6,1 6,2 Goldman R. D., Khuon S., Chou Y., Opal P., Steinert P. (1996). "The function of intermediate filaments in cell shape and cytoskeletal integrity". J Cell Biol 134 (4): pp. 971–83. PMC 2120965. PMID 8769421. doi:10.1083/jcb.134.4.971. 
  7. 7,0 7,1 Sarria A. J., Panini S. R., Evans R. M. (1992). "A functional role for vimentin intermediate filaments in the metabolism of lipoprotein-derived cholesterol in human SW-13 cells". J Biol Chem 267 (27): pp. 19455–63. PMID 1527066. 
  8. Leader M, Collins M, Patel J, Henry K (1987). "Vimentin: an evaluation of its role as a tumour marker". Histopathology 11 (1): 63–72. PMID 2435649. doi:10.1111/j.1365-2559.1987.tb02609.x. 
  9. "Immunohistochemistry from the Washington Animal Disease Diagnostic laboratory (WADDL)of the College of Veterinary Medicine, Washington State University". Consultado o 2009-03-14. 
  10. Moinova, Helen (2012). "Aberrant Vimentin Methylation is Characteristic of Upper GI Pathologies". Cancer Epidemiology Biomarkers Prev 21 (4): 594–600. 
  11. Russell, R L; Cao D, Zhang D, Handschumacher R E, Pizzorno G (2001). "Uridine phosphorylase association with vimentin. Intracellular distribution and localization". J. Biol. Chem. (United States) 276 (16): 13302–7. ISSN 0021-9258. PMID 11278417. doi:10.1074/jbc.M008512200. 
  12. Rual, Jean-François; Venkatesan Kavitha, Hao Tong, Hirozane-Kishikawa Tomoko, Dricot Amélie, Li Ning, Berriz Gabriel F, Gibbons Francis D, Dreze Matija, Ayivi-Guedehoussou Nono, Klitgord Niels, Simon Christophe, Boxem Mike, Milstein Stuart, Rosenberg Jennifer, Goldberg Debra S, Zhang Lan V, Wong Sharyl L, Franklin Giovanni, Li Siming, Albala Joanna S, Lim Janghoo, Fraughton Carlene, Llamosas Estelle, Cevik Sebiha, Bex Camille, Lamesch Philippe, Sikorski Robert S, Vandenhaute Jean, Zoghbi Huda Y, Smolyar Alex, Bosak Stephanie, Sequerra Reynaldo, Doucette-Stamm Lynn, Cusick Michael E, Hill David E, Roth Frederick P, Vidal Marc (2005). "Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network". Nature (England) 437 (7062): 1173–8. PMID 16189514. doi:10.1038/nature04209. 
  13. Stelzl, Ulrich; Worm Uwe, Lalowski Maciej, Haenig Christian, Brembeck Felix H, Goehler Heike, Stroedicke Martin, Zenkner Martina, Schoenherr Anke, Koeppen Susanne, Timm Jan, Mintzlaff Sascha, Abraham Claudia, Bock Nicole, Kietzmann Silvia, Goedde Astrid, Toksöz Engin, Droege Anja, Krobitsch Sylvia, Korn Bernhard, Birchmeier Walter, Lehrach Hans, Wanker Erich E (2005). "A human protein-protein interaction network: a resource for annotating the proteome". Cell (United States) 122 (6): 957–68. ISSN 0092-8674. PMID 16169070. doi:10.1016/j.cell.2005.08.029. 
  14. Meng, J J; Bornslaeger E A, Green K J, Steinert P M, Ip W (1997). "Two-hybrid analysis reveals fundamental differences in direct interactions between desmoplakin and cell type-specific intermediate filaments". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 272 (34): 21495–503. ISSN 0021-9258. PMID 9261168. doi:10.1074/jbc.272.34.21495. 
  15. Herrmann, H; Wiche G (1987). "Plectin and IFAP-300K are homologous proteins binding to microtubule-associated proteins 1 and 2 and to the 240-kilodalton subunit of spectrin". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 262 (3): 1320–5. ISSN 0021-9258. PMID 3027087. 
  16. 16,0 16,1 Brown, M J; Hallam J A, Liu Y, Yamada K M, Shaw S (2001). "Cutting edge: integration of human T lymphocyte cytoskeleton by the cytolinker plectin". J. Immunol. (United States) 167 (2): 641–5. ISSN 0022-1767. PMID 11441066. 
  17. Lopez-Egido, Juan; Cunningham Janet, Berg Mikael, Oberg Kjell, Bongcam-Rudloff Erik, Gobl Anders (2002). "Menin's interaction with glial fibrillary acidic protein and vimentin suggests a role for the intermediate filament network in regulating menin activity". Exp. Cell Res. (United States) 278 (2): 175–83. ISSN 0014-4827. PMID 12169273. doi:10.1006/excr.2002.5575. 
  18. Matsuzawa, K; Kosako H, Inagaki N, Shibata H, Mukai H, Ono Y, Amano M, Kaibuchi K, Matsuura Y, Azuma I, Inagaki M (1997). "Domain-specific phosphorylation of vimentin and glial fibrillary acidic protein by PKN". Biochem. Biophys. Res. Commun. (UNITED STATES) 234 (3): 621–5. ISSN 0006-291X. PMID 9175763. doi:10.1006/bbrc.1997.6669. 
  19. Tzivion, G; Luo Z J, Avruch J (2000). "Calyculin A-induced vimentin phosphorylation sequesters 14-3-3 and displaces other 14-3-3 partners in vivo". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 275 (38): 29772–8. ISSN 0021-9258. PMID 10887173. doi:10.1074/jbc.M001207200. 
  20. Zehner, ZE; Shepherd, RK, Gabryszuk, J, Fu, TF, Al-Ali, M, Holmes, WM (1997-08-15). "RNA-protein interactions within the 3 ' untranslated region of vimentin mRNA". Nucleic Acids Research 25 (16): 3362–70. PMC 146884. PMID 9241253. doi:10.1093/nar/25.16.3362. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Bibliografía[editar | editar a fonte]

  • Snásel J, Pichová I (1997). "The cleavage of host cell proteins by HIV-1 protease". Folia Biol. (Praha) 42 (5): 227–30. PMID 8997639. doi:10.1007/BF02818986. 
  • Lake JA, Carr J, Feng F; et al. (2003). "The role of Vif during HIV-1 infection: interaction with novel host cellular factors". J. Clin. Virol. 26 (2): 143–52. PMID 12600646. doi:10.1016/S1386-6532(02)00113-0.