Características, estrutura, funções e usos da vimentina

O Vimentina É uma das proteínas fibrosas de 57 kDa que fazem parte do citoesqueleto intracelular. Faz parte dos filamentos intermediários e é o primeiro desses elementos a se formar em qualquer tipo de célula eucariótica. É encontrado principalmente em células embrionárias e permanece em algumas células adultas, como endotelial e sangue.

Por muitos anos, os cientistas acreditavam que o citosol era um tipo de gel no qual organelas celulares flutuavam e havia proteínas em diluição. No entanto, eles atualmente reconhecem que a realidade é mais complexa e que as proteínas formam uma rede complexa de filamentos e microtúbulos que chamaram de citoesqueleto.

Proteína de filamento intermediário, região de bobina rolada, bobina de vimentina. Tomado e editado de: Jawahar Swaminathan e funcionários do MSD no European Bioinformatics Institute [domínio público].[TOC]

Caracteristicas

A vimentina é uma proteína de filamento intermediário fibrosa, 57kda e contém 466 aminoácidos. É comum como parte do citoesqueleto celular do mesênquima, embrionário, endotélio e vascular. É raro encontrar essa proteína em organismos não -eucarióticos, mas, no entanto, foi isolado em algumas bactérias.

Vimentina é lateral ou terminal do retículo endoplasmático, mitocôndrias e núcleo.

Nos organismos de vertebrados, a vimentina é uma proteína altamente preservada e está intimamente relacionada à resposta imune e ao controle e transporte de lipídios de baixa densidade.

Estrutura

A vimentina é uma molécula simples, que, como todos os filamentos intermediários, possui um domínio alfa-helicoidal central. Nas pontas (cauda e cabeça), apresenta domínios amino (cabeça) e carboxil (cauda) sem helic ou não -helical.

As sequências alfa-helicoidais têm um padrão de aminoácidos hidrofóbicos, que servem ou contribuem para a formação do selo hidrofóbico na superfície helicoidal.

O citoesqueleto

Como o nome indica, é o suporte estrutural de células eucarióticas. Vai da face interna da membrana plasmática para o núcleo. Além de servir como esqueleto, permitindo que as células adquiram e mantenham sua forma, ele tem outras funções importantes.

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Entre eles está participar do movimento celular, bem como em seu processo de divisão. Ele também suporta organelas intracelulares e permite que elas se movam ativamente dentro do citosol e participem de alguns sindicatos intercelulares.

Além disso, alguns pesquisadores argumentam que as enzimas que se acredita estão em solução no citosol, elas estão realmente ancoradas no citoesqueleto, e as enzimas da mesma rota metabólica devem estar localizadas perto uma da outra.

Elementos estruturais do citoesqueleto

O citoesqueleto tem três elementos estruturais principais: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários. Esses elementos são encontrados sozinhos em células eucarióticas. Cada um desses elementos tem um tamanho, estrutura e distribuição intracelular característicos, e cada um também tem uma composição diferente.

Microtúbulos

Os microtúbulos são compostos de heterodímeros de tubulina. Eles têm uma forma tubular, daí o nome, com um diâmetro de 25 nm e um centro oco. São os maiores elementos do citoesqueleto. Seu comprimento varia em menos de 200 nm e vários micrômetros.

Sua parede é geralmente formada por 13 protofilamentos, dispostos em torno do lúmen (oco). Existem dois grupos de microtúbulos: por um lado, os microtúbulos do axonema, relacionados ao movimento de cílios e flagelos. Por outro lado, existem microtúbulos citoplasmáticos.

Estes últimos têm várias funções, incluindo organizar e manter a forma de células animais, bem como axônios de células nervosas. Eles também participam da formação de eixos mitóticos e meióticos durante as divisões celulares, e a orientação e movimento de vesículas e outras organelas.

Microfilamentos

Eles são filamentos constituídos por actina, uma proteína de 375 aminoácidos e cerca de 42 kDa de peso molecular. Esses filamentos têm um diâmetro inferior a um terço do diâmetro dos microtúbulos (7 nm), o que os torna os menores filamentos do citoesqueleto.

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Eles estão presentes na maioria das células eucarióticas e têm várias funções; Entre eles, participe do desenvolvimento e manutenção da forma de célula. Além disso, eles participam de atividades locomotivas, movimento amebóide e contrações musculares, por interação com miosina.

Durante a citocinese (divisão citoplasmática), eles são responsáveis ​​pela produção de ranhuras de segmentação. Finalmente, eles também participam de uniões celulares de células e células extracelulares.

Citoesqueleto. Uma rede de proteína filamentosa do citoplasma celular. Tomado e editado de: Alice Avelino [CC BY-SA 4.0].

Filamentos intermediários

Com um diâmetro aproximado de 12 nm, os filamentos intermediários são os que têm a maior estabilidade e também são os menos solúveis dos elementos que compõem o citoesqueleto. Eles são encontrados apenas em organismos multicelulares.

Seu nome é porque seu tamanho é entre microtúbulos e microfilamentos, bem como entre os filamentos de actina e miosina nos músculos. Eles podem ser encontrados individualmente ou na formação de grupo.

Eles são formados por uma proteína principal e várias proteínas acessórias. Essas proteínas são específicas para cada tecido. Os filamentos intermediários são encontrados apenas no organismo multicelular e, diferentemente dos microtúbulos e microfilamentos, eles têm uma sequência de aminoácidos muito diferente de um tecido para outro.

Com base no tipo de célula e/ou tecido onde estão, os filamentos intermediários são agrupados em seis classes.

Classe I

Formado por citoqueratinas ácidas que dão resistência mecânica ao tecido epitelial. Seu peso molecular é de 40-56,5 kDa

Classe II

São as citoqueratinas básicas, que são um pouco mais pesadas que as anteriores (53-67 kDa), e ajudam-as a dar resistência mecânica ao tecido epitelial.

Classe III

Representado pela vimentina, cai na proteína GFA, que são encontradas principalmente nas células mesenquimas (como já foi mencionado antes), embrionário e muscular, respectivamente. Eles ajudam a dar sua forma característica a cada uma dessas células.

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Classe IV

São proteínas de neurofilamentos. Além de dar rigidez aos axônios das células nervosas, eles também determinam o tamanho destes.

Classe V

Representado pelas folhas que formam os andaimes nucleares (folhas nucleares). Eles estão presentes em todos os tipos de células

Classe VI

Formado pela Nestina, uma molécula de 240 kDa encontrada nas células -tronco nervosas e cuja função permanece desconhecida.

Função de vimentina

Vimentin participa de muitos processos fisiológicos, mas destaca principalmente a permissão e a resistência às células que o contêm, evitando danos às células. Eles retêm organelas no citosol. Eles também participam da união, migração e sinalização de células.

Formulários

Doutor

Estudos médicos indicam que a vimentina atua como um marcador de células derivadas do mesênquima, durante o desenvolvimento normal e progressivo da metástase do câncer.

Outros estudos indicam que anticorpos imunes ou células que contêm o gene Vim (gene que codifica vimentina) podem ser usados ​​como marcadores em histopatologia e frequentemente para detectar tumores mesenquimais e epitélios.

Farmacêutico e biotecnologia

As indústrias farmacêuticas e de biotecnologia exploraram amplamente as propriedades da vimentina e a usaram para a produção de uma importante variedade de produtos, como anticorpos projetados com engenharia genética, proteínas Vimentinas, kits ELISA e produtos de DNA complementares, entre muitos outros.

Padrão de imunofluorescência de anticorpos contra a vimentina. Produzido usando um soro de pacientes em células Hep-20-10 com um conjugado FITC. Tomado e editado de: Simon Caulton [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)].

Referências

1. O que é Vimentin? Recuperado de: TechnologyNetworks.com.
2. M.T. Ajuste & c. Jacobs-Wagner (2010). O citoesqueleto bacteriano. Revisão anual da genética.
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6. D.E. Ingber (1998). A arquitetura da vida. Americano científico.