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vimentina

Patrón de tinción de inmunofluorescencia de anticuerpos contra vimentina. Producido mediante la incubación de anticuerpos primarios de vimentina y anticuerpos secundarios marcados con FITC con células HEp-20-10.

La vimentina es una proteína estructural que en los humanos está codificada por el gen VIM . Su nombre proviene del latín vimentum que hace referencia a un conjunto de varillas flexibles. [5]

Tinción de inmunofluorescencia de células HeLa con anticuerpo para revelar vimentina que contiene filamentos intermedios en verde y anticuerpo contra LAMP1 para revelar lisosomas en rojo. El ADN nuclear se ve en azul. Anticuerpos e imagen cortesía de EnCor Biotechnology Inc.

La vimentina es una proteína de filamento intermedio (IF) de tipo III que se expresa en células mesenquimales . Las proteínas IF se encuentran en todas las células animales [6] , así como en las bacterias . [7] Los filamentos intermedios, junto con los microtúbulos basados ​​en tubulina y los microfilamentos basados ​​en actina , forman el citoesqueleto . Todas las proteínas IF se expresan de una manera altamente regulada por el desarrollo; La vimentina es el principal componente citoesquelético de las células mesenquimales . Debido a esto, la vimentina se usa a menudo como marcador de células derivadas del mesenquima o de células que experimentan una transición epitelial a mesenquimatosa (EMT) tanto durante el desarrollo normal como durante la progresión metastásica .

Estructura

El ensamblaje del filamento fibroso de vimentina que forma el citoesqueleto sigue una secuencia gradual. El monómero de vimentina tiene un dominio helicoidal α central , coronado en cada extremo por dominios amino (cabeza) y carboxilo (cola) no helicoidales . [8] Es probable que dos monómeros se expresen cotraduccionalmente de una manera que facilite su interacción formando un dímero en espiral, que es la subunidad básica del ensamblaje de vimentina. [9] Un par de dímeros en espiral se conectan de forma antiparalela para formar un tetrámero. Ocho tetrámeros se unen para formar lo que se conoce como filamento de longitud unitaria (ULF), luego los ULF se adhieren entre sí y se alargan, seguido de una compactación para formar proteínas fibrosas. [10]

Las secuencias de hélice α contienen un patrón de aminoácidos hidrofóbicos que contribuyen a formar un "sello hidrofóbico" en la superficie de la hélice. [8] Además, existe una distribución periódica de aminoácidos ácidos y básicos que parece desempeñar un papel importante en la estabilización de los dímeros en espiral . [8] El espaciado de los residuos cargados es óptimo para los puentes de sales iónicas , lo que permite la estabilización de la estructura de hélice α. Si bien este tipo de estabilización es intuitivo para las interacciones intracadena, en lugar de las interacciones entre cadenas, los científicos han propuesto que tal vez el cambio de los puentes salinos intracadena formados por residuos ácidos y básicos a las asociaciones iónicas entre cadenas contribuya al ensamblaje del filamento. [8]

Función

La vimentina juega un papel importante en el apoyo y anclaje de la posición de los orgánulos en el citosol . La vimentina está unida al núcleo , al retículo endoplásmico y a las mitocondrias , ya sea lateralmente o terminalmente. [11]

La naturaleza dinámica de la vimentina es importante a la hora de ofrecer flexibilidad a la célula. Los científicos descubrieron que la vimentina proporcionaba a las células una resiliencia ausente en los microtúbulos o en las redes de filamentos de actina, cuando estaban sometidas a estrés mecánico in vivo . Por tanto, en general, se acepta que la vimentina es el componente citoesquelético responsable de mantener la integridad celular. (Se descubrió que las células sin vimentina son extremadamente delicadas cuando se las perturba con una micropunción). [12] Los ratones transgénicos que carecen de vimentina parecían normales y no mostraron diferencias funcionales. [13] Es posible que la red de microtúbulos haya compensado la ausencia de la red intermedia. Este resultado respalda una interacción íntima entre los microtúbulos y la vimentina. Además, cuando estaban presentes los despolimerizadores de microtúbulos, se produjo la reorganización de la vimentina, lo que una vez más implica una relación entre los dos sistemas. [12] Por otro lado, los ratones heridos que carecen del gen vimentina se curan más lentamente que sus homólogos de tipo salvaje. [14]

En esencia, la vimentina es responsable de mantener la forma celular, la integridad del citoplasma y estabilizar las interacciones citoesqueléticas. Se ha demostrado que la vimentina elimina proteínas tóxicas en los cuerpos de inclusión JUNQ e IPOD en la división asimétrica de líneas celulares de mamíferos . [15]

Además, se ha descubierto que la vimentina controla el transporte de colesterol derivado de lipoproteínas de baja densidad , LDL, desde un lisosoma hasta el sitio de esterificación. [16] Con el bloqueo del transporte de colesterol derivado de LDL dentro de la célula, se descubrió que las células almacenan un porcentaje mucho menor de lipoproteína que las células normales con vimentina. Esta dependencia parece ser el primer proceso de una función bioquímica en cualquier célula que depende de una red de filamentos intermedios celulares. Este tipo de dependencia tiene ramificaciones en las células suprarrenales, que dependen de los ésteres de colesterilo derivados del LDL. [dieciséis]

La vimentina desempeña un papel en la formación de agresores , donde forma una jaula que rodea un núcleo de proteína agregada. [17]

Además de su localización intracelular convencional, la vimentina se puede encontrar extracelularmente. La vimentina se puede expresar como una proteína de la superficie celular y se han sugerido funciones en reacciones inmunes. También puede ser liberada en formas fosforiladas al espacio extracelular mediante macrófagos activados ; también se sabe que los astrocitos liberan vimentina. [18]

Significación clínica

Se ha utilizado como marcador tumoral de sarcoma para identificar el mesénquima . [19] [20] Jerad Gardner ha cuestionado su especificidad como biomarcador. [21]

La metilación del gen vimentina se ha establecido como un biomarcador del cáncer de colon y se está utilizando en el desarrollo de pruebas fecales para el cáncer de colon. También se han observado niveles estadísticamente significativos de metilación del gen de vimentina en ciertas patologías gastrointestinales superiores como el esófago de Barrett , el adenocarcinoma de esófago y el cáncer gástrico de tipo intestinal. [22] Los altos niveles de metilación del ADN en la región promotora también se han asociado con una supervivencia marcadamente disminuida en los cánceres de mama con hormonas positivas. [23] Se identificó una regulación negativa de la vimentina en la variante quística del carcinoma papilar de tiroides mediante un enfoque proteómico. [24] Véase también Anticuerpo antiproteína citrulinada para su uso en el diagnóstico de la artritis reumatoide .

Nader Rahimi y sus colegas descubrieron que la vimentina era un factor de unión para el SARS-CoV-2 . [25]

Interacciones

Se ha demostrado que Vimentin interactúa con:

Se ha descubierto que la UTR 3' del ARNm de Vimentin se une a una proteína de 46 kDa. [37]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000026025 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000026728 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Franke WW, Schmid E, Osborn M, Weber K (octubre de 1978). "Diferentes filamentos de tamaño intermedio distinguidos por microscopía de inmunofluorescencia". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 75 (10): 5034–5038. Código bibliográfico : 1978PNAS...75.5034F. doi : 10.1073/pnas.75.10.5034 . PMC 336257 . PMID  368806. 
  6. ^ Eriksson JE, Dechat T, Grin B, Helfand B, Méndez M, Pallari HM, Goldman RD (julio de 2009). "Introducción de filamentos intermedios: del descubrimiento a la enfermedad". La Revista de Investigación Clínica . 119 (7): 1763-1771. doi :10.1172/JCI38339. PMC 2701876 . PMID  19587451. 
  7. ^ Cabeen MT, Jacobs-Wagner C (2010). "El citoesqueleto bacteriano". Revista Anual de Genética . 44 : 365–392. doi :10.1146/annurev-genet-102108-134845. PMID  21047262.
  8. ^ abcd Fuchs E, Weber K (1994). "Filamentos intermedios: estructura, dinámica, función y enfermedad". Revista Anual de Bioquímica . 63 : 345–382. doi : 10.1146/annurev.bi.63.070194.002021. PMID  7979242.
  9. ^ Chang L, Shav-Tal Y, Trcek T, Singer RH, Goldman RD (febrero de 2006). "Ensamblaje de una red de filamentos intermedios mediante cotraducción dinámica". La revista de biología celular . 172 (5): 747–758. doi :10.1083/jcb.200511033. PMC 2063706 . PMID  16505169. 
  10. ^ Danielsson F, Peterson MK, Caldeira Araújo H, Lautenschläger F, Gad AK (septiembre de 2018). "Vimentin Diversidad en Salud y Enfermedad". Células . 7 (10): 147. doi : 10.3390/celdas7100147 . PMC 6210396 . PMID  30248895. 
  11. ^ Katsumoto T, Mitsushima A, Kurimura T (1990). "El papel de los filamentos intermedios de vimentina en células 3Y1 de rata dilucidado mediante microscopía inmunoelectrónica y reconstrucción gráfica por computadora". Biología de la Célula . 68 (2): 139-146. doi :10.1016/0248-4900(90)90299-I. PMID  2192768. S2CID  29019928.
  12. ^ ab Goldman RD, Khuon S, Chou YH, Opal P, Steinert PM (agosto de 1996). "La función de los filamentos intermedios en la forma celular y la integridad del citoesqueleto". La revista de biología celular . 134 (4): 971–983. doi :10.1083/jcb.134.4.971. PMC 2120965 . PMID  8769421. 
  13. ^ Colucci-Guyon E, Portier MM, Dunia I, Paulin D, Pournin S, Babinet C (noviembre de 1994). "Los ratones que carecen de vimentina se desarrollan y reproducen sin un fenotipo obvio". Celúla . 79 (4): 679–694. doi :10.1016/0092-8674(94)90553-3. PMID  7954832. S2CID  28146121.
  14. ^ Eckes B, Colucci-Guyon E, Smola H, Nodder S, Babinet C, Krieg T, Martin P (julio de 2000). "Deterioro de la cicatrización de heridas en ratones embrionarios y adultos que carecen de vimentina". Revista de ciencia celular . 113 (13): 2455–2462. doi :10.1242/jcs.113.13.2455. PMID  10852824.
  15. ^ Ogrodnik M, Salmonowicz H, Brown R, Turkowska J, Średniawa W, Pattabiraman S, et al. (junio de 2014). "Los cuerpos de inclusión dinámicos JUNQ se heredan asimétricamente en líneas celulares de mamíferos mediante la partición asimétrica de vimentina". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 111 (22): 8049–8054. Código Bib : 2014PNAS..111.8049O. doi : 10.1073/pnas.1324035111 . PMC 4050583 . PMID  24843142. 
  16. ^ ab Sarria AJ, Panini SR, Evans RM (septiembre de 1992). "Un papel funcional de los filamentos intermedios de vimentina en el metabolismo del colesterol derivado de lipoproteínas en células SW-13 humanas". La Revista de Química Biológica . 267 (27): 19455–19463. doi : 10.1016/S0021-9258(18)41797-8 . PMID  1527066.
  17. ^ Johnston JA, Ward CL, Kopito RR (diciembre de 1998). "Agresomas: una respuesta celular a proteínas mal plegadas". La revista de biología celular . 143 (7): 1883–1898. doi :10.1083/jcb.143.7.1883. PMC 2175217 . PMID  9864362. 
  18. ^ Paulin D, Lilienbaum A, Kardjian S, Agbulut O, Li Z (junio de 2022). "Vimentina: regulación y patogénesis". Bioquimia . 197 : 96-112. doi : 10.1016/j.biochi.2022.02.003 . PMID  35151830. S2CID  246778685.
  19. ^ Líder M, Collins M, Patel J, Henry K (enero de 1987). "Vimentina: una evaluación de su papel como marcador tumoral". Histopatología . 11 (1): 63–72. doi :10.1111/j.1365-2559.1987.tb02609.x. PMID  2435649. S2CID  34804720.
  20. ^ "Inmunohistoquímica del laboratorio de diagnóstico de enfermedades animales de Washington (WADDL) de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Estatal de Washington". Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2008 . Consultado el 14 de marzo de 2009 .
  21. ^ Gardner J (23 de septiembre de 2010). "Cómo interpretar la inmunotinción con vimentina". YouTube . Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2021.
  22. ^ Moinova H, Leidner RS, Ravi L, Lutterbaugh J, Barnholtz-Sloan JS, Chen Y, et al. (Abril de 2012). "La metilación aberrante de vimentina es característica de las patologías del tracto gastrointestinal superior". Epidemiología, biomarcadores y prevención del cáncer . 21 (4): 594–600. doi :10.1158/1055-9965.EPI-11-1060. PMC 3454489 . PMID  22315367. 
  23. ^ Ulirsch J, Fan C, Knafl G, Wu MJ, Coleman B, Perou CM, Swift-Scanlan T (enero de 2013). "La metilación del ADN de vimentina predice la supervivencia en el cáncer de mama". La investigación del cáncer de mama y el tratamiento . 137 (2): 383–396. doi :10.1007/s10549-012-2353-5. PMC 3838916 . PMID  23239149. 
  24. ^ Dinets A, Pernemalm M, Kjellin H, Sviatoha V, Sofiadis A, Juhlin CC y col. (2015). "Perfiles de expresión diferencial de proteínas del líquido quístico del carcinoma papilar de tiroides y lesiones benignas de tiroides". MÁS UNO . 10 (5): e0126472. Código Bib : 2015PLoSO..1026472D. doi : 10.1371/journal.pone.0126472 . PMC 4433121 . PMID  25978681. 
  25. ^ Amraei R, Xia C, Olejnik J, White MR, Napoleón MA, Lotfollahzadeh S, et al. (febrero de 2022). "La vimentina extracelular es un factor de unión que facilita la entrada del SARS-CoV-2 en las células endoteliales humanas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 119 (6). doi : 10.1073/pnas.2113874119 . PMC 8833221 . PMID  35078919. e2113874119. 
  26. ^ Meng JJ, Bornslaeger EA, Green KJ, Steinert PM, Ip W (agosto de 1997). "El análisis de dos híbridos revela diferencias fundamentales en las interacciones directas entre la desmoplaquina y los filamentos intermedios específicos del tipo de célula". La Revista de Química Biológica . 272 (34): 21495–21503. doi : 10.1074/jbc.272.34.21495 . PMID  9261168.
  27. ^ López-Egido J, Cunningham J, Berg M, Oberg K, Bongcam-Rudloff E, Gobl A (agosto de 2002). "La interacción de la menina con la proteína ácida fibrilar glial y la vimentina sugiere un papel de la red de filamentos intermedios en la regulación de la actividad de la menina". Investigación con células experimentales . 278 (2): 175–183. doi :10.1006/excr.2002.5575. PMID  12169273.
  28. ^ Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, et al. (octubre de 2005). "Hacia un mapa a escala de proteoma de la red de interacción proteína-proteína humana". Naturaleza . 437 (7062): 1173–1178. Código Bib : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/naturaleza04209. PMID  16189514. S2CID  4427026.
  29. ^ Stelzl U, Worm U, Lalowski M, Haenig C, Brembeck FH, Goehler H, et al. (Septiembre de 2005). "Una red de interacción proteína-proteína humana: un recurso para anotar el proteoma". Celúla . 122 (6): 957–968. doi :10.1016/j.cell.2005.08.029. hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . PMID  16169070. S2CID  8235923.
  30. ^ Matsuzawa K, Kosako H, Inagaki N, Shibata H, Mukai H, Ono Y, et al. (mayo de 1997). "Fosforilación de dominio específico de vimentina y proteína ácida fibrilar glial por PKN". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 234 (3): 621–625. doi :10.1006/bbrc.1997.6669. PMID  9175763.
  31. ^ Ratnayake WS, Apostolatos AH, Ostrov DA, Acevedo-Duncan M (noviembre de 2017). "Dos nuevos inhibidores atípicos de la PKC; ACPD y DNDA mitigan eficazmente la proliferación celular y la transición epitelial a mesenquimatosa del melanoma metastásico al tiempo que inducen la apoptosis". Revista Internacional de Oncología . 51 (5): 1370-1382. doi :10.3892/ijo.2017.4131. PMC 5642393 . PMID  29048609. 
  32. ^ Ratnayake WS, Apostolatos CA, Apostolatos AH, Schutte RJ, Huynh MA, Ostrov DA, Acevedo-Duncan M (2018). "La PKC-ι oncogénica activa la vimentina durante la transición epitelial-mesenquimatosa en el melanoma; un estudio basado en inhibidores específicos de PKC-ι y PKC-ζ". Adhesión y migración celular . 12 (5): 447–463. doi :10.1080/19336918.2018.1471323. PMC 6363030 . PMID  29781749. 
  33. ^ Herrmann H, Wiche G (enero de 1987). "La plectina y IFAP-300K son proteínas homólogas que se unen a las proteínas 1 y 2 asociadas a microtúbulos y a la subunidad de espectrina de 240 kilodaltons". La Revista de Química Biológica . 262 (3): 1320-1325. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75789-5 . PMID  3027087.
  34. ^ ab Brown MJ, Hallam JA, Liu Y, Yamada KM, Shaw S (julio de 2001). "Vanguardia: integración del citoesqueleto de linfocitos T humanos mediante el citoenlazador plectina". Revista de Inmunología . 167 (2): 641–645. doi : 10.4049/jimmunol.167.2.641 . PMID  11441066.
  35. ^ Russell RL, Cao D, Zhang D, Handschumacher RE, Pizzorno G (abril de 2001). "Asociación de uridina fosforilasa con vimentina. Distribución y localización intracelular". La Revista de Química Biológica . 276 (16): 13302–13307. doi : 10.1074/jbc.M008512200 . PMID  11278417.
  36. ^ Tzivion G, Luo ZJ, Avruch J (septiembre de 2000). "La fosforilación de vimentina inducida por caliculina A secuestra 14-3-3 y desplaza a otros socios 14-3-3 in vivo". La Revista de Química Biológica . 275 (38): 29772–29778. doi : 10.1074/jbc.M001207200 . PMID  10887173.
  37. ^ Zehner ZE, Shepherd RK, Gabryszuk J, Fu TF, Al-Ali M, Holmes WM (agosto de 1997). "Interacciones ARN-proteína dentro de la región 3 'no traducida del ARNm de vimentina". Investigación de ácidos nucleicos . 25 (16): 3362–3370. doi :10.1093/nar/25.16.3362. PMC 146884 . PMID  9241253. 

Otras lecturas

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