VIMENTIN: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, CHỨC NĂNG VÀ CÔNG DỤNG - SINH HỌC

Các vimentin là một loại protein dạng sợi của 57 kDa là một phần của khung tế bào trong tế bào. Nó là một phần của cái gọi là sợi trung gian và là phần tử đầu tiên trong số những phần tử này hình thành trong bất kỳ loại tế bào nhân thực nào. Nó chủ yếu được tìm thấy trong các tế bào phôi, và vẫn còn trong một số tế bào trưởng thành, chẳng hạn như tế bào nội mô và tế bào máu.

Trong nhiều năm, các nhà khoa học tin rằng cytosol là một loại gel trong đó các bào quan tế bào trôi nổi và có các protein ở dạng pha loãng. Tuy nhiên, giờ đây họ nhận ra rằng thực tế phức tạp hơn, và các protein tạo thành một mạng lưới phức tạp gồm các sợi và vi ống mà họ gọi là bộ xương tế bào.

Protein của dây tóc trung gian, vùng cuộn dây quấn, cuộn dây vimentin. Lấy và biên tập từ: Jawahar Swaminathan và các nhân viên MSD tại Viện Tin sinh học Châu Âu.

nét đặc trưng

Vimentin là một protein dạng sợi trung gian dạng sợi, 57kDa và chứa 466 axit amin. Nó phổ biến như một phần của bộ xương tế bào của các tế bào trung mô, phôi, nội mô và mạch máu. Rất hiếm khi tìm thấy loại protein này trong các sinh vật không phải sinh vật nhân thực, nhưng nó đã được phân lập ở một số vi khuẩn.

Vimentin được gắn vào bên hoặc tận cùng vào lưới nội chất, ti thể và nhân.

Ở các sinh vật có xương sống, vimentin là một loại protein được bảo tồn cao và có liên quan chặt chẽ đến phản ứng miễn dịch cũng như kiểm soát và vận chuyển lipid mật độ thấp.

Kết cấu

Vimentin là một phân tử đơn giản, giống như tất cả các sợi trung gian, có miền trung tâm xoắn alpha. Ở các đầu (đuôi và đầu), nó có các miền amino (đầu) và cacboxyl (đuôi) không có xoắn hoặc không xoắn.

Trình tự xoắn alpha thể hiện một dạng axit amin kỵ nước, phục vụ hoặc góp phần hình thành con dấu kỵ nước trên bề mặt xoắn.

Bộ xương tế bào

Như tên gọi của nó, nó là hỗ trợ cấu trúc của các tế bào nhân thực. Nó đi từ mặt trong của màng sinh chất đến nhân. Ngoài chức năng như một bộ xương, cho phép các tế bào thu nhận và duy trì hình dạng của chúng, nó còn có các chức năng quan trọng khác.

Trong số này là tham gia vào chuyển động của tế bào, cũng như trong quá trình phân chia của nó. Nó cũng hỗ trợ các bào quan nội bào và cho phép chúng di chuyển tích cực trong tế bào, và tham gia vào một số điểm nối giữa các tế bào.

Ngoài ra, một số nhà nghiên cứu lập luận rằng các enzym được cho là có trong dung dịch trong tế bào thực sự được neo vào bộ xương tế bào, và các enzym của cùng một con đường trao đổi chất phải nằm gần nhau.

Các yếu tố cấu trúc của bộ xương tế bào

Bộ xương tế bào có ba yếu tố cấu trúc chính: vi ống, vi sợi và sợi trung gian. Những nguyên tố này chỉ có trong tế bào nhân thực. Mỗi nguyên tố này có kích thước, cấu trúc và sự phân bố nội bào đặc trưng, và mỗi nguyên tố cũng có thành phần cấu tạo khác nhau.

Vi ống

Các vi ống được tạo thành từ các dị phân tử tubulin. Chúng có dạng hình ống, do đó có tên gọi như vậy, với đường kính 25 nm và tâm rỗng. Chúng là những phần tử lớn nhất của bộ xương tế bào. Chiều dài của nó thay đổi trong khoảng dưới 200 nm và dài vài micromet.

Thành của nó nói chung được tạo thành từ 13 protofilaments, được sắp xếp xung quanh ống trung tâm (lỗ). Có hai nhóm vi ống: một mặt là các vi ống của sợi trục, liên quan đến sự di chuyển của lông mao và lông roi. Mặt khác, là các vi ống tế bào chất.

Loại thứ hai có nhiều chức năng khác nhau, bao gồm tổ chức và duy trì hình dạng của tế bào động vật, cũng như các sợi trục của tế bào thần kinh. Chúng cũng tham gia vào việc hình thành các thoi phân bào và meiotic trong quá trình phân chia tế bào, và định hướng và di chuyển của các túi và các bào quan khác.

Microfilaments

Chúng là những sợi được tạo thành từ actin, một loại protein gồm 375 axit amin và trọng lượng phân tử khoảng 42 kDa. Những sợi này có đường kính nhỏ hơn một phần ba đường kính của vi ống (7 nm), điều này làm cho chúng trở thành những sợi nhỏ nhất của bộ xương tế bào.

Chúng có mặt trong hầu hết các tế bào nhân thực và có nhiều chức năng khác nhau; trong số đó, tham gia vào quá trình phát triển và duy trì hình thức tế bào. Ngoài ra, chúng tham gia vào các hoạt động vận động vị trí, cả chuyển động của amip và co cơ, bằng cách tương tác với myosin.

Trong quá trình cytokinesis (phân chia tế bào chất), chúng chịu trách nhiệm tạo ra các rãnh phân đoạn. Cuối cùng, chúng cũng tham gia vào các điểm nối chất nền tế bào và tế bào ngoài tế bào.

Cytoskeleton Một mạng lưới các protein dạng sợi trong tế bào chất của tế bào. Lấy và chỉnh sửa từ: Alice Avelino.

Sợi trung gian

Với đường kính xấp xỉ 12 nm, các sợi trung gian là sợi có độ ổn định lớn nhất và cũng là sợi ít hòa tan nhất trong các phần tử tạo nên bộ xương tế bào. Chúng chỉ có ở các sinh vật đa bào.

Tên của nó là do kích thước của nó nằm giữa kích thước của vi ống và vi sợi, cũng như giữa kích thước của sợi actin và myosin trong cơ. Chúng có thể được tìm thấy riêng lẻ hoặc theo nhóm tạo thành các bó.

Chúng được tạo thành từ một loại protein chính và nhiều loại protein phụ khác nhau. Các protein này đặc trưng cho từng mô. Sợi trung gian chỉ có ở các sinh vật đa bào, và không giống như các vi ống và vi sợi, chúng có trình tự axit amin rất khác nhau từ mô này sang mô khác.

Dựa trên loại tế bào và / hoặc mô nơi chúng được tìm thấy, các sợi trung gian được nhóm thành sáu lớp.

Lớp I

Được tạo thành từ các cytokeratins axit tạo sức đề kháng cơ học cho mô biểu mô. Trọng lượng phân tử của nó là 40-56,5 kDa

Cấp II

Nó được tạo thành từ các cytokeratins cơ bản, nặng hơn một chút so với các cytokeratins trước đó (53-67 kDa), và giúp chúng tạo sức đề kháng cơ học cho mô biểu mô.

Cấp III

Đại diện là vimentin, desmin và protein GFA, chủ yếu được tìm thấy trong tế bào trung mô (như đã đề cập trước đây), tế bào phôi và tế bào cơ. Chúng giúp tạo cho mỗi tế bào này hình dạng đặc trưng.

Hạng IV

Chúng là các protein của các tế bào thần kinh. Ngoài việc làm cứng các sợi trục của tế bào thần kinh, chúng còn xác định kích thước của chúng.

Lớp V

Đại diện bởi các lớp tạo thành giàn hạt nhân (lớp hạt nhân). Chúng có mặt trong tất cả các loại tế bào

Lớp VI

Được hình thành bởi nestin, một phân tử 240 kDa được tìm thấy trong các tế bào gốc thần kinh và chức năng của chúng vẫn chưa được biết rõ.

Chức năng của vimentin

Vimentin tham gia vào nhiều quá trình sinh lý, nhưng nó chủ yếu nổi bật là cho phép tạo độ cứng và sức đề kháng cho các tế bào chứa nó, tránh làm tổn thương tế bào. Chúng giữ lại các bào quan trong dịch bào. Chúng cũng tham gia vào quá trình gắn, di chuyển và tín hiệu của tế bào.

Các ứng dụng

Bác sĩ

Các nghiên cứu y học chỉ ra rằng vimentin hoạt động như một dấu hiệu của các tế bào có nguồn gốc từ trung bì, trong quá trình phát triển bình thường và tiến triển của di căn ung thư.

Các nghiên cứu khác chỉ ra rằng các kháng thể hoặc tế bào miễn dịch có chứa gen VIM (gen mã hóa vimentin) có thể được sử dụng làm chất chỉ điểm trong mô bệnh học và thường để phát hiện các khối u biểu mô và trung mô.

Dược phẩm và công nghệ sinh học

Các ngành công nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh học đã tận dụng rộng rãi các đặc tính của vimentin và sử dụng nó để sản xuất nhiều loại sản phẩm quan trọng như kháng thể biến đổi gen, protein vimentin, bộ dụng cụ ELISA, và các sản phẩm DNA bổ sung, cùng nhiều loại khác.

Mẫu miễn dịch huỳnh quang của kháng thể chống lại vimentin. Được sản xuất bằng cách sử dụng huyết thanh từ một bệnh nhân trong tế bào HEp-20-10 có liên hợp FITC. Lấy và biên tập từ: Simon Caulton.

Người giới thiệu

Vimentin là gì? Được khôi phục từ: technetworks.com.
MT Cabeen & C. Jacobs-Wagner (2010). Bộ xương vi khuẩn. Đánh giá hàng năm về Di truyền học.
Vimentin. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
WM Becker, LJ Kleinsmith & J. Hardin. (2006). Thế giới của phòng giam. Phiên bản ^thứ 6 . Pearson Education Inc,
H. Herrmann và U. Aebi (2000). Các sợi trung gian và các cộng sự của chúng: Các yếu tố cấu trúc đa năng đặc trưng cho kiến trúc tế bào và động lực học tế bào. Ý kiến hiện tại trong sinh học tế bào
DE Ingber (1998). Kiến trúc của cuộc sống. Người Mỹ khoa học.

VIMENTIN: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO, CHỨC NĂNG VÀ CÔNG DỤNG - SINH HỌC - 2024