Vimentina
Proteína de filamento intermedio tipo III

EMPUJE
Estructuras disponibles
APBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
AliasVIM , CTRCT30, HEL113, vimentina
Identificaciones externasOMIM : 193060; MGI : 98932; HomoloGene : 2538; Tarjetas genéticas : VIM; OMA :VIM - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

7431

22352

Conjunto

ENSG00000026025

ENSMUSG00000026728

Protección unificada

P08670

P20152

RefSeq (ARNm)

Número nuevo_003380

NM_011701

RefSeq (proteína)

NP_003371

NP_035831

Ubicación (UCSC)Crónicas 10:17.23 – 17.24 MbCrónicas 2: 13.58 – 13.59 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
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Patrón de tinción de inmunofluorescencia de anticuerpos anti-vimentina. Producido mediante la incubación de anticuerpos primarios anti-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 anti 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 bacterias . [7] Los filamentos intermedios, junto con los microtúbulos basados ​​en tubulina y los microfilamentos basados ​​en actina , componen 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 un marcador de células derivadas del mesénquima o células que experimentan una transición epitelial a mesenquimal (EMT) durante el desarrollo normal y 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 central α-helicoidal , cubierto en cada extremo por dominios amino (cabeza) y carboxilo (cola) no helicoidales . [8] Es probable que dos monómeros se expresen co-traduccionalmente de una manera que facilita su interacción formando un dímero superenrollado, que es la subunidad básica del ensamblaje de vimentina. [9] Un par de dímeros superenrollados se conectan de manera 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 compactación para formar las proteínas fibrosas. [10]

Las secuencias α-helicoidales 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 superenrollados . [8] El espaciamiento de los residuos cargados es óptimo para los puentes salinos iónicos , lo que permite la estabilización de la estructura de la hélice α. Si bien este tipo de estabilización es intuitiva 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 desempeña 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 endoplasmático y a las mitocondrias , ya sea de forma lateral o terminal. [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 las redes de microtúbulos o filamentos de actina, cuando se encontraban bajo estrés mecánico in vivo . Por lo tanto, en general, se acepta que la vimentina es el componente del citoesqueleto 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 mostraban 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 implica una vez más una relación entre los dos sistemas. [12] Por otro lado, los ratones heridos que carecen del gen de la vimentina se curan más lentamente que sus contrapartes de tipo salvaje. [14]

En esencia, la vimentina es responsable de mantener la forma celular, la integridad del citoplasma y estabilizar las interacciones del citoesqueleto. Se ha demostrado que la vimentina elimina las 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 del 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 almacenaban un porcentaje mucho menor de la 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 ésteres de colesterol derivados de LDL. [16]

La vimentina desempeña un papel en la formación del agresoma , 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 ha sugerido que tiene funciones en las reacciones inmunitarias. También se puede liberar en formas fosforiladas al espacio extracelular por macrófagos activados ; también se sabe que los astrocitos liberan vimentina. [18]

Importancia clínica

Se ha utilizado como marcador tumoral de sarcoma para identificar mesénquima . [19] [20] Su especificidad como biomarcador ha sido cuestionada por Jerad Gardner. [21] La vimentina está presente en el carcinoma de células escamosas de células fusiformes. [22] [23]

La metilación del gen de la 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 la vimentina en ciertas patologías del tracto gastrointestinal superior, como el esófago de Barrett , el adenocarcinoma esofágico y el cáncer gástrico de tipo intestinal. [24] Los altos niveles de metilación del ADN en la región promotora también se han asociado con una marcada disminución de la supervivencia en los cánceres de mama con hormonas positivas. [25] La regulación negativa de la vimentina se identificó en la variante quística del carcinoma papilar de tiroides utilizando un enfoque proteómico. [26] Véase también Anticuerpo anti-proteína citrulinada para su uso en el diagnóstico de la artritis reumatoide .

Nader Rahimi y sus colegas descubrieron que la vimentina es un factor de unión del SARS-CoV-2 . [27]

Interacciones

Se ha demostrado que la vimentina interactúa con:

Se ha descubierto que el UTR 3' del ARNm de vimentina se une a una proteína de 46 kDa. [39]

Referencias

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Lectura adicional

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  • Imágenes de Vimentina
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