Caractéristiques, structure, fonctions et utilisations de la vimentine

La Vimetina C'est l'une des protéines fibreuses de 57 kDa qui font partie du cytosquelette intracellulaire. Il fait partie des filaments intermédiaires si appelés et est le premier de ces éléments à former dans tout type de cellule eucaryote. Il se trouve principalement dans les cellules embryonnaires et reste dans certaines cellules adultes, comme l'endothélial et le sang.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques croyaient que le cytosol était une sorte de gel dans lequel les organites cellulaires flottaient et qu'il y avait des protéines en dilution. Cependant, ils reconnaissent actuellement que la réalité est plus complexe et que les protéines forment un réseau complexe de filaments et de microtubules qui ont appelé le cytosquelette.

Protéine filamentaire intermédiaire, région de bobine roulée, bobine de vimentine. Pris et édité de: Jawahar Swaminathan et le personnel de MSD à l'Institut européen de bioinformatique [domaine du domaine public].[TOC]

Caractéristiques

La vimentine est une protéine de filament intermédiaire fibreux, 57 kDa et contient 466 acides aminés. Il est courant dans le cadre du cytosquelette cellulaire du mésenchyme, de l'embryon, de l'endothélium et du vasculaire. Il est rare de trouver cette protéine dans les organismes non eucaryotes, mais a néanmoins été isolé dans certaines bactéries.

La vimetina est latérale ou terminale au réticulum endoplasmique, aux mitochondries et au noyau.

Dans les organismes vertébrés, la vimentine est une protéine hautement préservée et est étroitement liée à la réponse immunitaire et au contrôle et au transport de lipides à faible densité.

Structure

La vimentine est une molécule simple qui, comme tous les filaments intermédiaires, a un domaine alpha-hélicoïde central. À ses extrémités (queue et la tête), il présente les domaines amino (tête) et carboxyle (queue) sans hélico.

Les séquences alpha-hélicoïdes ont un schéma d'acides aminés hydrophobes, qui servent ou contribuent à la formation du joint hydrophobe à la surface hélicoïdale.

Le cytosquelette

Comme son nom l'indique, c'est le soutien structurel des cellules eucaryotes. Il va de la face intérieure de la membrane plasmique au noyau. En plus de servir de squelette, permettant aux cellules d'acquérir et de maintenir leur forme, il a d'autres fonctions importantes.

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Parmi ceux-ci, il y a de participer au mouvement cellulaire, ainsi qu'à son processus de division. Il soutient également les organites intracellulaires et leur permet de se déplacer activement au sein du cytosol et de participer à certains unions intercellulaires.

De plus, certains chercheurs soutiennent que les enzymes soupçonnées sont en solution dans le cytosol, elles sont vraiment ancrées au cytosquelette, et les enzymes de la même route métabolique doivent être situées près les unes des autres.

Éléments structurels du cytosquelette

Le cytosquelette a trois éléments structurels principaux: les microtubules, les microfilaments et les filaments intermédiaires. Ces éléments se trouvent seuls dans les cellules eucaryotes. Chacun de ces éléments a une taille, une structure et une distribution intracellulaires caractéristiques, et chacune a également une composition différente.

Microtubules

Les microtubules sont composés d'hétérodimères de tubuline. Ils ont une forme tubulaire, d'où leur nom, avec un diamètre de 25 nm et un centre creux. Sont les plus grands éléments du cytosquelette. Sa longueur varie de moins de 200 nm et de plusieurs micromètres de long.

Sa paroi est généralement formée par 13 protofilaments, disposés autour de Lumen (creux). Il y a deux groupes de microtubules: d'une part, les microtubules de l'axonème, liés au mouvement des cils et des fléaux. D'un autre côté, il y a des microtubules cytoplasmiques.

Ces derniers ont diverses fonctions, notamment l'organisation et le maintien de la forme des cellules animales, ainsi que les axones des cellules nerveuses. Ils participent également à la formation de broches mitotiques et méiotiques pendant les divisions cellulaires, ainsi que les conseils et le mouvement des vésicules et d'autres organites.

Microfilaments

Ce sont des filaments constitués par l'actine, une protéine d'acide aminé de 375 et environ 42 kDa. Ces filaments ont un diamètre inférieur à un tiers du diamètre des microtubules (7 nm), ce qui en fait les plus petits filaments du cytosquelette.

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Ils sont présents dans la plupart des cellules eucaryotes et ont diverses fonctions; parmi eux, participer au développement et au maintien de la forme cellulaire. De plus, ils participent à des activités de locomotive, à la fois des mouvements ameboïdes et à des contractions musculaires, par interaction avec la myosine.

Pendant la cytocinie (division cytoplasmique), ils sont responsables de la production de rainures de segmentation. Enfin, ils participent également aux cellules cellulaires et aux unions cellulaires extracellulaires.

Cytosquelette. Un réseau de protéines filamenteuses du cytoplasme cellulaire. Pris et édité à partir de: Alice Avelino [CC By-SA 4.0].

Filaments intermédiaires

Avec un diamètre approximatif de 12 nm, les filaments intermédiaires sont ceux qui ont la plus grande stabilité et sont également les moins solubles des éléments qui composent le cytosquelette. Ils ne se trouvent que dans les organismes multicellulaires.

Son nom est dû au fait que sa taille se situe entre les microtubules et les microfilaments, ainsi qu'entre les filaments d'actine et de myosine dans les muscles. Ils peuvent être trouvés individuellement ou en groupe.

Ils sont formés par une protéine principale et diverses protéines accessoires. Ces protéines sont spécifiques à chaque tissu. Les filaments intermédiaires ne se trouvent que dans l'organisme multicellulaire, et contrairement aux microtubules et microfilaments, ils ont une séquence d'acides aminés très différente d'un tissu à un autre.

Sur la base du type de cellule et / ou de tissu où ils se trouvent, les filaments intermédiaires sont regroupés en six classes.

Classe I

Formé par des cytoqueratines acides qui donnent une résistance mécanique au tissu épithélial. Son poids moléculaire est de 40 à 56,5 kDa

Classe II

Ce sont les cytoqueratines de base, qui sont légèrement plus lourdes que les précédentes (53-67 kDa), et les aident à donner une résistance mécanique au tissu épithélial.

Classe III

Représenté par la vimentine, tombe dans la protéine GFA, qui se trouve principalement dans les cellules mésenchymatiques (comme cela a déjà été mentionné), embryonnaire et musculaire, respectivement. Ils aident à donner leur forme caractéristique à chacune de ces cellules.

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Classe IV

Ce sont des protéines de neurofilament. En plus de donner une rigidité aux axones des cellules nerveuses, ils déterminent également la taille de ces.

Classe V

Représenté par les feuilles qui forment l'échafaudage nucléaire (feuilles nucléaires). Ils sont présents dans tous les types de cellules

Classe VI

Formé par la Nestina, une molécule de 240 kDa trouvée dans les cellules souches nerveuses et dont la fonction reste inconnue.

Fonction de vimentine

La vimentine participe à de nombreux processus physiologiques, mais met principalement en évidence l'autorisation et la résistance aux cellules qui le contiennent, en évitant les dommages cellulaires. Ils retiennent des organites dans le cytosol. Ils participent également à l'Union, la migration et la signalisation des cellules.

Applications

Médecin

Des études médicales indiquent que la vimentine agit comme un marqueur des cellules dérivées du mésenchyme, pendant le développement normal et progressif des métastases cancer.

D'autres études indiquent que les anticorps immunitaires ou les cellules contenant le gène VIM (gène qui code pour la vimentine) peut être utilisé comme marqueurs en histopathologie et souvent pour détecter les tumeurs mésenchymateuses et l'épithélium.

Pharmaceutique et biotechnologie

Les industries pharmaceutiques et biotechnologiques ont largement exploité les propriétés de la vimentine et l'ont utilisée pour la production d'une variété importante de produits tels que des anticorps conçus avec le génie génétique, les protéines de vimentine, les kits ELISA et les produits d'ADN complémentaires, entre autres.

Modèle d'immunofluorescence des anticorps contre la vimentine. Produit à l'aide d'un sérum patient dans les cellules HEP-20-10 avec un conjugué FITC. Pris et édité à partir de: Simon Caulton [CC By-Sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)].

Les références

1. Qu'est-ce que la vimentine? Récupéré de: TechnologyNetworks.com.
2. M.T. Fit & C. Jacobs-Wagner (2010). Le cytosquelette bactérien. Revue annuelle de la génétique.
3. Vimentine. Récupéré de.Wikipédia.org.
4. W.M. Becker, L.J. Kleinsmith & J. Hardin. (2006). Monde de la cellule. 6^e Édition. Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann, & u. AEBI (2000). Filamles intermédiaires et leurs associés: éléments structurels multipaticés spécifiant la cytoarchitecture et la cytodynamique. Opinion actuelle en biologie cellulaire
6. D.ET. Ingber (1998). L'architecture de la vie. Scientifique américain.