Виментин

Виментин
Идентификаторы
Псевдонимы	epididymis secretory sperm binding proteinuniprot:P08670vimentinepididymis luminal protein 113VIM
Внешние ID	GeneCards: [1]
Паттерн экспрессии РНК Bgee Человек Мышь (ортолог) н/д н/д BioGPS Дополнительные справочные данные
Ортологи Вид Человек Мышь Entrez н/д н/д Ensembl н/д н/д UniProt н/д н/д RefSeq (мРНК) н/д н/д RefSeq (белок) н/д н/д Локус (UCSC) н/д н/д Поиск по PubMed н/д н/д
Информация в Викиданных
Смотреть (человек)

Виментин (англ. Vimentin) — белок промежуточных филаментов соединительных тканей и других тканей мезодермального происхождения. Промежуточные филаменты присутствуют во всех клетках животных[1] и в бактериях[2], и наряду с микротрубочками и актином участвуют в построении цитоскелета. Несмотря на то, что большинство промежуточных филаментов — это устойчивые структуры, в фибробластах содержащие виментин филаменты является динамической структурой. Этот белок используется как маркер мезодермальных тканей.

Строение

Мономер виментина, как и все другие белки промежуточных филаментов, имеет центральную α-спираль, заканчивующуюся с одной стороны карбоксигруппой (хвост), а с другой — аминогруппой (голова)[3]. Два мономера закручиваются друг вокруг друга, формируя биспиральные димеры. Два димера формируют тетрамер, которые, в свою очередь, формируют лист, взаимодействуя с другими тетрамерами[4]. α-спирали содержат гидрофобные аминокислоты, которые образуют гидрофобные поверхности спиралей[3]. Эти поверхности позволяет двум α-спиралям соединиться и образовать биспираль. Кроме того, у виментина есть закономерное распределение кислых и основных аминокислот, которое играет важную роль в стабилизировании биспиральных димеров, способствуя образования ионных связей[3].

Функция

Виментин прикрепляется к ядру, эндоплазматическому ретикулуму (ЭПР) и митохондриям[5]. Виментин играет значительную роль в закреплении органелл и поддержании их положения в цитоплазме.

Динамическая природа виментина важна для изменения формы клеток. Именно виментин обеспечивает прочность клеток и их устойчивость к механическому стрессу. Поэтому считается, что виментин — компонент цитоскелета, отвечающий за поддержание целостности клетки. Показано, что клетки, лишенные виментина, крайне чувствительны к механическим повреждениям[6]. Результаты исследования на трансгенных мышах, у которых отсутствовал виментин, тем не менее, показали, что организм таких мышей работал нормально[7], хотя заживление ран у них происходило медленнее[8]. Возможно, что сеть микротрубочек компенсировала отсутствие сети промежуточных филаментов. Это подкрепляет предположение о существовании взаимодействий между микротрубочками и виментином. На существование такого взаимодействия указывает также реорганизация виментинового цитоскелета в присутствии агентов, деполимеризующих микротрубочки. Итак, в основном виментин отвечает за поддержание формы клетки, обеспечивает её целостность и участвует во взаимодействиях разных систем цитоскелета.

Кроме того, виментин управляет транспортом липопротеинов малой плотности (LDL) и образующегося из них холестерина из лизосомы до участков клетки, где происходит их этерификация[9]. При блокировании транспорта полученного из LDL холестерина клетки накапливали намного более низкий процент LDL, чем нормальные клетки с виментином. Обнаружение этой функции виментина — первый пример взаимосвязи между обменом веществ в клетке и работой сети промежуточных филаментов.

Виментин также играет роль в образовании агресом, формирую клетку вокруг агрегируемого белка[10].

Клиническое значение

Виментин используется в качестве онкомаркера саркомы для идентификации мезенхимы[11].

Метилирование гена виментина может быть использовано в качестве маркера колоректального рака. Кроме того, статистически значимые уровни метилирования виментина также наблюдаются в патологиях верхних отделов желудочно-кишечного тракта, таких как пищевод Барретта, аденокарцинома пищевода и рак желудка кишечного типа[12]. Также метилирование виментина является негативным прогностическим фактором при гормоно-положительном раке груди[13].

Отрицательная регуляция виментина была выявлена в папиллярном раке щитовидной железы[14] .

Примечания

1. Eriksson J. E., Dechat T., Grin B., Helfand B., Mendez M., Pallari H. M., Goldman R. D. Introducing intermediate filaments: from discovery to disease. (англ.) // The Journal of clinical investigation. — 2009. — Vol. 119, no. 7. — P. 1763—1771. — doi:10.1172/JCI38339. — PMID 19587451. [исправить]
2. Cabeen M. T., Jacobs-Wagner C. The bacterial cytoskeleton. (англ.) // Annual review of genetics. — 2010. — Vol. 44. — P. 365—392. — doi:10.1146/annurev-genet-102108-134845. — PMID 21047262. [исправить]
3. Fuchs E., Weber K. Intermediate filaments: structure, dynamics, function, and disease. (англ.) // Annual review of biochemistry. — 1994. — Vol. 63. — P. 345—382. — doi:10.1146/annurev.bi.63.070194.002021. — PMID 7979242. [исправить]
4. Chang L., Shav-Tal Y., Trcek T., Singer R. H., Goldman R. D. Assembling an intermediate filament network by dynamic cotranslation. (англ.) // The Journal of cell biology. — 2006. — Vol. 172, no. 5. — P. 747—758. — doi:10.1083/jcb.200511033. — PMID 16505169. [исправить]
5. 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. (англ.) // Biology of the cell / under the auspices of the European Cell Biology Organization. — 1990. — Vol. 68, no. 2. — P. 139—146. — PMID 2192768. [исправить]
6. Goldman R. D., Khuon S., Chou Y. H., Opal P., Steinert P. M. The function of intermediate filaments in cell shape and cytoskeletal integrity. (англ.) // The Journal of cell biology. — 1996. — Vol. 134, no. 4. — P. 971—983. — PMID 8769421. [исправить]
7. Colucci-Guyon E., Portier M. M., Dunia I., Paulin D., Pournin S., Babinet C. Mice lacking vimentin develop and reproduce without an obvious phenotype. (англ.) // Cell. — 1994. — Vol. 79, no. 4. — P. 679—694. — PMID 7954832. [исправить]
8. Eckes B., Colucci-Guyon E., Smola H., Nodder S., Babinet C., Krieg T., Martin P. Impaired wound healing in embryonic and adult mice lacking vimentin. (англ.) // Journal of cell science. — 2000. — Vol. 113 ( Pt 13). — P. 2455—2462. — PMID 10852824. [исправить]
9. 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. (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 1992. — Vol. 267, no. 27. — P. 19455—19463. — PMID 1527066. [исправить]
10. Johnston J. A., Ward C. L., Kopito R. R. Aggresomes: a cellular response to misfolded proteins. (англ.) // The Journal of cell biology. — 1998. — Vol. 143, no. 7. — P. 1883—1898. — PMID 9864362. [исправить]
11. Leader M., Collins M., Patel J., Henry K. Vimentin: an evaluation of its role as a tumour marker. (англ.) // Histopathology. — 1987. — Vol. 11, no. 1. — P. 63—72. — PMID 2435649. [исправить]
12. Moinova H., Leidner R. S., Ravi L., Lutterbaugh J., Barnholtz-Sloan J. S., Chen Y., Chak A., Markowitz S. D., Willis J. E. Aberrant vimentin methylation is characteristic of upper gastrointestinal pathologies. (англ.) // Cancer epidemiology, biomarkers & prevention : a publication of the American Association for Cancer Research, cosponsored by the American Society of Preventive Oncology. — 2012. — Vol. 21, no. 4. — P. 594—600. — doi:10.1158/1055-9965.EPI-11-1060. — PMID 22315367. [исправить]
13. Ulirsch J., Fan C., Knafl G., Wu M. J., Coleman B., Perou C. M., Swift-Scanlan T. Vimentin DNA methylation predicts survival in breast cancer. (англ.) // Breast cancer research and treatment. — 2013. — Vol. 137, no. 2. — P. 383—396. — doi:10.1007/s10549-012-2353-5. — PMID 23239149. [исправить]
14. Dinets A., Pernemalm M., Kjellin H., Sviatoha V., Sofiadis A., Juhlin C. C., Zedenius J., Larsson C., Lehtiö J., Höög A. Differential protein expression profiles of cyst fluid from papillary thyroid carcinoma and benign thyroid lesions. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2015. — Vol. 10, no. 5. — P. e0126472. — doi:10.1371/journal.pone.0126472. — PMID 25978681. [исправить]