VIMENTIN: ÖZELLIKLERI, YAPISI, IŞLEVLERI VE KULLANIMLARI - BIYOLOJI

Vimentin hücre içi hücre iskeletinin bir parçası olan 57 kDa'lık bir elyaflı proteindir. Sözde ara filamentlerin bir parçasıdır ve herhangi bir ökaryotik hücrede oluşan bu elementlerin ilkidir. Esas olarak embriyonik hücrelerde bulunur ve endotel ve kan hücreleri gibi bazı yetişkin hücrelerde kalır.

Uzun yıllar boyunca bilim adamları, sitozolün, içinde hücresel organellerin yüzdüğü ve seyreltilmiş proteinlerin bulunduğu bir tür jel olduğuna inanıyorlardı. Bununla birlikte, artık gerçekliğin daha karmaşık olduğunu ve proteinlerin hücre iskeleti adını verdikleri karmaşık bir filament ve mikrotübül ağı oluşturduğunu fark ediyorlar.

Ara filamentin proteini, yara bobininin bölgesi, vimentin bobini. Jawahar Swaminathan ve Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü MSD personeli tarafından alındı ve düzenlendi.

karakteristikleri

Vimentin, lifli bir ara filaman proteinidir, 57kDa ve 466 amino asit içerir. Mezenkimal, embriyonik, endotelyal ve vasküler hücrelerin hücre iskeletinin bir parçası olarak yaygındır. Bu proteini ökaryotik olmayan organizmalarda bulmak nadirdir, ancak yine de bazı bakterilerde izole edilmiştir.

Vimentin, endoplazmik retikuluma, mitokondriye ve çekirdeğe yanal veya terminal olarak bağlanır.

Omurgalı organizmalarda, vimentin yüksek oranda korunmuş bir proteindir ve bağışıklık tepkisi ve düşük yoğunluklu lipidlerin kontrolü ve taşınması ile yakından ilişkilidir.

yapı

Vimentin, tüm ara filamentler gibi, merkezi bir alfa-sarmal alana sahip basit bir moleküldür. Uçlarında (kuyruk ve kafa) sarmal olmayan veya sarmal olmayan amino (baş) ve karboksil (kuyruk) etki alanlarına sahiptir.

Alfa-sarmal diziler, sarmal yüzey üzerinde hidrofobik sızdırmazlığın oluşumuna hizmet eden veya katkıda bulunan bir hidrofobik amino asit modeli sunar.

Hücre iskeleti

Adından da anlaşılacağı gibi ökaryotik hücrelerin yapısal desteğidir. Plazma zarının iç yüzünden çekirdeğe gider. Bir iskelet görevi görerek hücrelerin şeklini almasını ve korumasını sağlamanın yanı sıra başka önemli işlevleri de vardır.

Bunların arasında hücre hareketine ve bölünme sürecine katılmak var. Aynı zamanda hücre içi organelleri destekler ve bunların sitozol içinde aktif olarak hareket etmesine izin verir ve bazı hücreler arası bağlantılara katılır.

Ek olarak, bazı araştırmacılar, sitozolde çözelti olduğuna inanılan enzimlerin aslında hücre iskeletine tutturulduğunu ve aynı metabolik yolun enzimlerinin birbirine yakın yerleştirilmesi gerektiğini savunuyorlar.

Hücre iskeletinin yapısal unsurları

Hücre iskeletinin üç ana yapısal öğesi vardır: mikrotübüller, mikrofilamentler ve ara filamentler. Bu elementler sadece ökaryotik hücrelerde bulunur. Bu elementlerin her birinin karakteristik bir boyutu, yapısı ve hücre içi dağılımı vardır ve her birinin de farklı bir bileşimi vardır.

Mikrotübüller

Mikrotübüller, tübülin heterodimerlerinden oluşur. Boru şeklinde bir şekle sahiptirler, dolayısıyla adı, 25 nm çapında ve içi boş bir merkezdir. Hücre iskeletinin en büyük unsurlarıdır. Uzunluğu 200 nm'den az ve birkaç mikrometre uzunluğunda değişir.

Duvarı genellikle merkezi lümen (delik) etrafında düzenlenmiş 13 protofilamentten oluşur. İki grup mikrotübül vardır: bir yandan, kirpikler ve kamçı hareketiyle ilgili aksonemin mikrotübülleri. Öte yandan, sitoplazmik mikrotübüllerdir.

İkincisi, hayvan hücrelerinin şeklinin yanı sıra sinir hücrelerinin aksonlarını düzenlemek ve sürdürmek de dahil olmak üzere çeşitli işlevlere sahiptir. Ayrıca hücre bölünmeleri sırasında mitotik ve mayotik iğlerin oluşumunda ve veziküllerin ve diğer organellerin oryantasyonunda ve hareketinde rol oynarlar.

Mikrofilamentler

Aktin, 375 amino asitlik bir protein ve yaklaşık 42 kDa moleküler ağırlıktan oluşan filamentlerdir. Bu filamentler, mikrotübüllerin (7 nm) çapının üçte birinden daha küçük bir çapa sahiptir, bu da onları hücre iskeletinin en küçük filamentleri yapar.

Çoğu ökaryotik hücrede bulunurlar ve çeşitli işlevleri vardır; aralarında hücresel formun geliştirilmesine ve korunmasına katılır. Ek olarak, miyozin ile etkileşime girerek hem amip hareketine hem de kas kasılmalarına, lokomotor aktivitelere katılırlar.

Sitokinez (sitoplazmik bölünme) sırasında, segmentasyon oluklarının üretilmesinden sorumludurlar. Son olarak, hücre-hücre ve hücre-hücre-dışı matris bağlantılarına da katılırlar.

Hücre iskeleti Hücre sitoplazmasındaki ipliksi proteinler ağı. Alice Avelino'dan alınmış ve düzenlenmiştir.

Ara filamentler

Yaklaşık 12 nm çapa sahip ara filamentler, en yüksek stabiliteye sahip olanlardır ve ayrıca hücre iskeletini oluşturan elementler arasında en az çözünür olanlardır. Sadece çok hücreli organizmalarda bulunurlar.

Adı, boyutunun mikrotübüller ve mikrofilamentler arasında ve kaslardaki aktin ve miyozin filamentleri arasında olmasından kaynaklanmaktadır. Tek tek veya demetler oluşturan gruplar halinde bulunabilirler.

Ana protein ve çeşitli yardımcı proteinlerden oluşurlar. Bu proteinler her dokuya özeldir. Ara filamentler yalnızca çok hücreli organizmalarda bulunur ve mikrotübüller ve mikrofilamentlerin aksine, bir dokudan diğerine çok farklı bir amino asit dizisine sahiptirler.

Bulundukları hücre ve / veya doku tipine bağlı olarak, ara filamentler altı sınıfa ayrılır.

Sınıf I

Epitel dokusuna mekanik direnç veren asit sitokeratinlerden oluşur. Moleküler ağırlığı 40-56,5 kDa'dır

Sınıf II

Daha öncekilerden (53-67 kDa) biraz daha ağır olan ve epitel dokusuna mekanik direnç kazandırmaya yardımcı olan temel sitokeratinlerden oluşur.

Sınıf III

Esas olarak mezenkimal hücrelerde (daha önce belirtildiği gibi), sırasıyla embriyonik ve kas hücrelerinde bulunan vimentin, desmin ve GFA proteini ile temsil edilir. Bu hücrelerin her birine karakteristik şeklini vermeye yardımcı olurlar.

Sınıf IV

Nörofilamentlerin proteinleridir. Sinir hücrelerinin aksonlarını sertleştirmenin yanı sıra boyutlarını da belirlerler.

Sınıf V

Nükleer iskeleyi (nükleer tabakalar) oluşturan tabakalarla temsil edilir. Her tür hücrede bulunurlar

Sınıf VI

Sinir kök hücrelerinde bulunan ve işlevi bilinmeyen 240 kDa'lık bir molekül olan nestin tarafından oluşturulmuştur.

Vimentinin işlevi

Vimentin birçok fizyolojik sürece katılır, ancak esas olarak kendisini içeren hücrelere sertlik ve direnç sağlayarak hücre hasarını önlediği için öne çıkar. Organelleri sitozolde tutarlar. Ayrıca hücre bağlanması, göçü ve sinyalizasyonuyla da ilgilenirler.

Uygulamalar

doktor

Tıbbi araştırmalar, vimentinin, kanser metastazının normal ve ilerleyici gelişimi sırasında mezenkimden türetilen hücrelerin bir belirteci olarak görev yaptığını göstermektedir.

Diğer çalışmalar, VIM genini (vimentin kodlayan gen) içeren antikorların veya bağışıklık hücrelerinin histopatolojide belirteçler olarak ve sıklıkla epitelyal ve mezenkimal tümörleri saptamak için kullanılabileceğini göstermektedir.

İlaç ve biyoteknoloji

Farmasötik ve biyoteknoloji endüstrileri, vimentinin özelliklerinden geniş ölçüde yararlanmıştır ve bunu, diğerlerinin yanı sıra genetik olarak tasarlanmış antikorlar, vimentin proteinleri, ELISA kitleri ve tamamlayıcı DNA ürünleri gibi önemli bir ürün çeşidinin üretiminde kullanmıştır.

Vimentine karşı antikorların immünofloresans modeli. FITC konjugatlı HEp-20-10 hücrelerinde bir hastadan alınan serum kullanılarak üretilmiştir. Simon Caulton'dan alınmış ve düzenlenmiştir.

Referanslar

Vimentin nedir? Technologynetworks.com adresinden kurtarıldı.
MT Cabeen ve C. Jacobs-Wagner (2010). Bakteriyel hücre iskeleti. Genetik Yıllık İnceleme.
Vimentin. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
WM Becker, LJ Kleinsmith ve J. Hardin. (2006). Hücrenin dünyası. 6 ^th edition. Pearson Education Inc,
H. Herrmann ve U. Aebi (2000). Ara filamentler ve bunların yardımcıları: Sito-mimari ve sitodinamiği belirleyen çok yetenekli yapısal elemanlar. Hücre Biyolojisinde Güncel Görüş
DE Ingber (1998). Hayatın mimarisi. Bilimsel amerikalı.

VIMENTIN: ÖZELLIKLERI, YAPISI, IŞLEVLERI VE KULLANIMLARI - BIYOLOJI - 2025