Виментин

Виментин — белок промежуточных филаментов соединительных тканей и других тканей мезодермального происхождения. Промежуточные филаменты 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). Два мономера закручиваются друг вокруг друга, формируя биспиральные димеры. Два димера формируют тетрамер, которые, в свою очередь, формируют лист, взаимодействуя с другими тетрамерами. α-спирали содержат гидрофобные аминокислоты, которые образуют гидрофобные поверхности спиралей. 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.

Функция

Виментин прикрепляется к ядру, эндоплазматическому ретикулуму (ЭПР) и митохондриям. 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. Результаты исследования на трансгенных мышах, у которых отсутствовал виментин, тем не менее, показали, что организм таких мышей работал нормально. 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. 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.

Литература

^ a b c d Fuchs E., Weber K. (1994). "Intermediate filaments: structure, dynamics, function, and disease". Annu Rev Biochem 63: pp. 345–82. doi:10.1146/annurev.bi.63.070194.002021. PMID 7979242.

^ Katsumoto T., Mitsushima A., Kurimura T. (1990). "The role of the vimentin intermediate filaments in rat 3Y1 cells elucidated by immunoelectron microscopy and computer-graphic reconstruction". Biol Cell 68 (2): pp. 139–46. doi:10.1016/0248-4900(90)90299-I. PMID 2192768.

^ a b c Goldman R. D., Khuon S., Chou Y., Opal P., Steinert P. (1996). "The function of intermediate filaments in cell shape and cytoskeletal integrity". J Cell Biol 134 (4): pp. 971–83. doi:10.1083/jcb.134.4.971. PMID 8769421.

^ a b Sarria A. J., Panini S. R., Evans R. M. (1992). "A functional role for vimentin intermediate filaments in the metabolism of lipoprotein-derived cholesterol in human SW-13 cells". J Biol Chem 267 (27): pp. 19455–63. PMID 1527066.

^ Leader M, Collins M, Patel J, Henry K (January 1987). "Vimentin: an evaluation of its role as a tumour marker". Histopathology 11 (1): 63–72. PMID 2435649.

^ "Immunohistochemistry from the Washington Animal Disease Diagnostic laboratory (WADDL)of the College of Veterinary Medicine, Washington State University". Retrieved 2009-03-14.

^ Russell, R L; Cao D, Zhang D, Handschumacher R E, Pizzorno G (Apr. 2001). "Uridine phosphorylase association with vimentin. Intracellular distribution and localization". J. Biol. Chem. (United States) 276 (16): 13302-7. doi:10.1074/jbc.M008512200. ISSN 0021-9258. PMID 11278417.

^ Rual, Jean-François; 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 (Oct. 2005). "Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network". Nature (England) 437 (7062): 1173-8. doi:10.1038/nature04209. PMID 16189514.

^ Stelzl, Ulrich; 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 (Sep. 2005). "A human protein-protein interaction network: a resource for annotating the proteome". Cell (United States) 122 (6): 957-68. doi:10.1016/j.cell.2005.08.029. ISSN 0092-8674. PMID 16179252.

^ Meng, J J; Bornslaeger E A, Green K J, Steinert P M, Ip W (Aug. 1997). "Two-hybrid analysis reveals fundamental differences in direct interactions between desmoplakin and cell type-specific intermediate filaments". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 272 (34): 21495-503. ISSN 0021-9258. PMID 9261168.

^ Herrmann, H; Wiche G (Jan. 1987). "Plectin and IFAP-300K are homologous proteins binding to microtubule-associated proteins 1 and 2 and to the 240-kilodalton subunit of spectrin". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 262 (3): 1320-5. ISSN 0021-9258. PMID 3027087.

^ a b Brown, M J; Hallam J A, Liu Y, Yamada K M, Shaw S (Jul. 2001). "Cutting edge: integration of human T lymphocyte cytoskeleton by the cytolinker plectin". J. Immunol. (United States) 167 (2): 641-5. ISSN 0022-1767. PMID 11441066.

^ Lopez-Egido, Juan; Cunningham Janet, Berg Mikael, Oberg Kjell, Bongcam-Rudloff Erik, Gobl Anders (Aug. 2002). "Menin's interaction with glial fibrillary acidic protein and vimentin suggests a role for the intermediate filament network in regulating menin activity". Exp. Cell Res. (United States) 278 (2): 175-83. ISSN 0014-4827. PMID 12169273.

^ Matsuzawa, K; Kosako H, Inagaki N, Shibata H, Mukai H, Ono Y, Amano M, Kaibuchi K, Matsuura Y, Azuma I, Inagaki M (May. 1997). "Domain-specific phosphorylation of vimentin and glial fibrillary acidic protein by PKN". Biochem. Biophys. Res. Commun. (UNITED STATES) 234 (3): 621-5. doi:10.1006/bbrc.1997.6669. ISSN 0006-291X. PMID 9175763.

^ Tzivion, G; Luo Z J, Avruch J (Sep. 2000). "Calyculin A-induced vimentin phosphorylation sequesters 14-3-3 and displaces other 14-3-3 partners in vivo". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 275 (38): 29772-8. doi:10.1074/jbc.M001207200. ISSN 0021-9258. PMID 10887173.