Vimentina

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Vimentina
Protein VIM PDB 1gk4.png
Gene
HUGO FLJ36605&submit=Submit VIM; FLJ36605
Entrez 7431
Locus Chr. 10 [1]
Proteina
OMIM 193060
UniProt P08670
PDB 1gk4

La vimentina fa parte della famiglia delle proteine dei filamenti intermedi che sono importanti componenti strutturali delle cellule eucariotiche. Essi, insieme ai microtubuli e ai microfilamenti di actina, costituiscono il citoscheletro. Sebbene la maggior parte dei filamenti intermedi siano strutture stabili, nei fibroblasti, la vimentina esiste come struttura dinamica. Questo filamento è utilizzato come marcatore di tessuti derivati dal mesoderma e come tale può essere utilizzato come marcatore immunoistochimico per i sarcomi.

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

Un monomero di vimentina, come tutti gli altri filamenti intermedi, ha un dominio centrale alpha-elica, con domini terminali amminico (in testa) e carbossilico (in coda) non-elicoidali.[1] Due monomeri si avvolgono uno con l'altro per formare un dimero chiamato coiled-coil. Due dimeri quindi formano un tetramero, che forma un foglio interagendo con altri tetrameri. Le sequenze di alpha-elica sono composte da aminoacidi idrofobici che contribuiscono a formare una "colla idrofobica" sulla superficie dell'elica.[1] Questo sigillo permette alle due eliche di unirsi e modellarsi. Inoltre, è presente una distribuzione periodica di ammino acidi basici e acidi che sembra giocare un importante ruolo nella stabilizzazione del dimero coiled-coil. La distanza tra i residui carichi è ottimale per i legami ionici, il che permette la stabilizzazione della struttura ad alpha-elica. Mentre questo tipo di stabilizzazione è intuitivo per le interazioni intracatena, piuttosto che intercatena, i ricercatori hanno proposto che probabilmente il cambiamento dai legami ionici intracatena ai legami intercatena contribuisce all'assemblamento del filamento.[1]

Funzione[modifica | modifica wikitesto]

La vimentina è attaccata al nucleo, al reticolo endoplasmatico e ai mitocondri, sia lateralmente che terminalmente.[2] Si conclude che la vimentina giochi un ruolo significantivo come supporto e ancoraggio degli organelli nel citosol.

Le Clip Vimentina offrono tre differenti attacchi che dimostrano i movimenti della vimentina all'interno della cellula.

La natura dinamica della vimentina è importante perché offre flessibilità alle cellule, fornendo loro una resistenza assente nella rete dei microtubuli e dell'actina, in condizioni di stress meccanico in vivo. Quindi, in generale, è accertato che la vimentina è la componente citoscheletrica responsabile del mantenimento dell'integrità cellulare (cellule senza vimentina sono estremamente delicate quando disturbate con una micropuntura).[3]

I risultati di uno studio sui topi transgenici a cui manca la vimentina[3] hanno mostrato che i topi erano funzionalmente normali. Anche se il risultato potrebbe essere sorprendente, è possibile che la rete dei microtubuli abbia compensato l'assenza della rete intermedia. Questo rinforza l'idea dell'intima interazione tra i microtubuli e la vimentina. Inoltre, in presenza di depolimerizzatori dei microtubuli, è stata osservata una riorganizzazione della vimentina, che implica ancora una volta una relazione tra i due sistemi.[3]

Le Vimentin Images offrono una galleria di immagini in cui sono marcate la vimentina e altre strutture citoscheletriche. Queste immagini permettono la visualizzazione di interazioni tra vimentina e altre componenti citoscheletriche.

In sostanza, la vimentina è responsabile del mantenimento della forma cellulare, dell'integrità del citoplasma e della stabilizzazione delle interazioni citoscheletriche.

Inoltre, la vimentina controlla il trasporto del colesterolo lipoproteine a bassa densità (LDL) derivato, dal lisosoma al sito di esterificazione.[4] Bloccando il trasporto del colesterolo LDL derivato nella cellula, le cellule accumulavano una più bassa percentuale di lipoproteina rispetto alle normali cellule con vimentina. Questa dipendenza sembra essere il primo processo di una funzione biochimica di qualsiasi cellula dipendente da una rete di filamenti intermedi. Questo tipo di dipendenza ha ramificazioni sulle cellule adrenergiche, che dipendono da esteri del colesterolo derivati da LDL.[4]

Significati clinici[modifica | modifica wikitesto]

È utilizzato come marcatore tumorale del sarcoma per identificare il mesenchima.[5][6]

Verifica anticorpo anti-proteina citrullinata nella diagnosi di artrite reumatoide.

Interazioni[modifica | modifica wikitesto]

La vimentina interagisce con UPP1[7], MYST2[8][9] Desmoplakin,[10] Plectin,[11][12] SPTAN1,[12] MEN1,[13] Protein kinase N1[14] e YWHAZ.[15]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c Fuchs E., Weber K., Intermediate filaments: structure, dynamics, function, and disease, in Annu Rev Biochem, vol. 63, 1994, pp. pp. 345–82, DOI:10.1146/annurev.bi.63.070194.002021, PMID 7979242.
  2. ^ Katsumoto T., Mitsushima A., Kurimura T., The role of the vimentin intermediate filaments in rat 3Y1 cells elucidated by immunoelectron microscopy and computer-graphic reconstruction, in Biol Cell, vol. 68, nº 2, 1990, pp. pp. 139–46, DOI:10.1016/0248-4900(90)90299-I, PMID 2192768.
  3. ^ a b c Goldman R. D., Khuon S., Chou Y., Opal P., Steinert P., The function of intermediate filaments in cell shape and cytoskeletal integrity, in J Cell Biol, vol. 134, nº 4, 1996, pp. pp. 971–83, DOI:10.1083/jcb.134.4.971, PMID 8769421.
  4. ^ a b Sarria A. J., Panini S. R., Evans R. M., A functional role for vimentin intermediate filaments in the metabolism of lipoprotein-derived cholesterol in human SW-13 cells, in J Biol Chem, vol. 267, nº 27, 1992, pp. pp. 19455–63, PMID 1527066.
  5. ^ Leader M, Collins M, Patel J, Henry K, Vimentin: an evaluation of its role as a tumour marker, in Histopathology, vol. 11, nº 1, gennaio 1987, pp. 63–72, PMID 2435649.
  6. ^ Immunohistochemistry from the Washington Animal Disease Diagnostic laboratory (WADDL)of the College of Veterinary Medicine, Washington State University, vetmed.wsu.edu. URL consultato il 14 marzo 2009.
  7. ^ R L Russell, Cao D, Zhang D, Handschumacher R E, Pizzorno G, Uridine phosphorylase association with vimentin. Intracellular distribution and localization, in J. Biol. Chem., vol. 276, nº 16, United States, aprile 2001, pp. 13302–7, DOI:10.1074/jbc.M008512200, ISSN 0021-9258, PMID 11278417.
  8. ^ Jean-François Rual, 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, Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network, in Nature, vol. 437, nº 7062, England, ottobre 2005, pp. 1173–8, DOI:10.1038/nature04209, PMID 16189514.
  9. ^ Ulrich Stelzl, 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, A human protein-protein interaction network: a resource for annotating the proteome, in Cell, vol. 122, nº 6, United States, settembre 2005, pp. 957–68, DOI:10.1016/j.cell.2005.08.029, ISSN 0092-8674, PMID 16179252.
  10. ^ J J Meng, Bornslaeger E A, Green K J, Steinert P M, Ip W, Two-hybrid analysis reveals fundamental differences in direct interactions between desmoplakin and cell type-specific intermediate filaments, in J. Biol. Chem., vol. 272, nº 34, UNITED STATES, agosto 1997, pp. 21495–503, ISSN 0021-9258, PMID 9261168.
  11. ^ H Herrmann, Wiche G, Plectin and IFAP-300K are homologous proteins binding to microtubule-associated proteins 1 and 2 and to the 240-kilodalton subunit of spectrin, in J. Biol. Chem., vol. 262, nº 3, UNITED STATES, Jan. 1987, pp. 1320–5, ISSN 0021-9258, PMID 3027087.
  12. ^ a b M J Brown, Hallam J A, Liu Y, Yamada K M, Shaw S, Cutting edge: integration of human T lymphocyte cytoskeleton by the cytolinker plectin, in J. Immunol., vol. 167, nº 2, United States, luglio 2001, pp. 641–5, ISSN 0022-1767, PMID 11441066.
  13. ^ Juan Lopez-Egido, Cunningham Janet, Berg Mikael, Oberg Kjell, Bongcam-Rudloff Erik, Gobl Anders, Menin's interaction with glial fibrillary acidic protein and vimentin suggests a role for the intermediate filament network in regulating menin activity, in Exp. Cell Res., vol. 278, nº 2, United States, agosto 2002, pp. 175–83, ISSN 0014-4827, PMID 12169273.
  14. ^ K Matsuzawa, Kosako H, Inagaki N, Shibata H, Mukai H, Ono Y, Amano M, Kaibuchi K, Matsuura Y, Azuma I, Inagaki M, Domain-specific phosphorylation of vimentin and glial fibrillary acidic protein by PKN, in Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 234, nº 3, UNITED STATES, maggio. 1997, pp. 621–5, DOI:10.1006/bbrc.1997.6669, ISSN 0006-291X, PMID 9175763.
  15. ^ G Tzivion, Luo Z J, Avruch J, Calyculin A-induced vimentin phosphorylation sequesters 14-3-3 and displaces other 14-3-3 partners in vivo, in J. Biol. Chem., vol. 275, nº 38, UNITED STATES, settembre 2000, pp. 29772–8, DOI:10.1074/jbc.M001207200, ISSN 0021-9258, PMID 10887173.

Ulteriori letture[modifica | modifica wikitesto]

  • Snásel J, Pichová I, The cleavage of host cell proteins by HIV-1 protease, in Folia Biol. (Praha), vol. 42, nº 5, 1997, pp. 227–30, DOI:10.1007/BF02818986, PMID 8997639.
  • Lake JA, Carr J, Feng F, et al., The role of Vif during HIV-1 infection: interaction with novel host cellular factors, in J. Clin. Virol., vol. 26, nº 2, 2003, pp. 143–52, DOI:10.1016/S1386-6532(02)00113-0, PMID 12600646.
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