ลักษณะ VIMENTIN โครงสร้างหน้าที่และการใช้งาน - ชีววิทยา - 2026

vimentinเป็นโปรตีนเส้นใย 57 กิโลดาลตันที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างของเซลล์ มันเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่าเส้นใยกลางและเป็นองค์ประกอบแรกในรูปแบบของเซลล์ยูคาริโอตชนิดใดก็ได้ ส่วนใหญ่พบในเซลล์ตัวอ่อนและยังคงอยู่ในเซลล์ของผู้ใหญ่บางชนิดเช่นเซลล์บุผนังหลอดเลือดและเซลล์เม็ดเลือด

เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าไซโตซอลเป็นเจลชนิดหนึ่งที่ออร์แกเนลล์ของเซลล์ลอยอยู่และมีโปรตีนในการเจือจาง อย่างไรก็ตามตอนนี้พวกเขาตระหนักดีว่าความเป็นจริงนั้นซับซ้อนมากขึ้นและโปรตีนก่อตัวเป็นเครือข่ายเส้นใยและไมโครทูบที่ซับซ้อนซึ่งเรียกว่าโครงร่างเซลล์

โปรตีนของเส้นใยกลางบริเวณของขดลวดบาดแผลขดลวด vimentin ถ่ายและเรียบเรียงจาก: Jawahar Swaminathan และเจ้าหน้าที่ MSD ที่ European Institute of Bioinformatics

ลักษณะเฉพาะ

Vimentin เป็นโปรตีนเส้นใยกลางเส้นใย 57kDa และมีกรดอะมิโน 466 ชนิด เป็นเรื่องปกติที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างเซลล์ของเซลล์เมเซนไคมัลเอ็มบริโอเยื่อบุผนังหลอดเลือดและหลอดเลือด เป็นเรื่องยากที่จะพบโปรตีนชนิดนี้ในสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่ยูคาริโอต แต่ก็ยังแยกได้ในแบคทีเรียบางชนิด

วิเมนตินติดอยู่ด้านข้างหรือท้ายสุดกับเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกไมโทคอนเดรียและนิวเคลียส

ในสิ่งมีชีวิตที่มีกระดูกสันหลัง vimentin เป็นโปรตีนที่ได้รับการอนุรักษ์อย่างมากและเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและการควบคุมและการขนส่งไขมันที่มีความหนาแน่นต่ำ

โครงสร้าง

วิเมนตินเป็นโมเลกุลธรรมดาที่เหมือนกับเส้นใยกลางทั้งหมดมีโดเมนอัลฟา - ลานกลาง ที่ปลาย (หางและหัว) มีโดเมนอะมิโน (ส่วนหัว) และคาร์บอกซิล (หาง) โดยไม่มีเกลียวหรือไม่มีขดลวด

ลำดับอัลฟา - ขดลวดนำเสนอรูปแบบของกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งทำหน้าที่หรือมีส่วนช่วยในการก่อตัวของตราประทับที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวลาน

โครงร่างเซลล์

ตามชื่อของมันแสดงถึงโครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต จากด้านในของพลาสมาเมมเบรนไปยังนิวเคลียส นอกเหนือจากการทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกทำให้เซลล์สามารถรับและรักษารูปร่างได้แล้วยังมีหน้าที่สำคัญอื่น ๆ อีกด้วย

ในจำนวนนี้มีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของเซลล์เช่นเดียวกับในกระบวนการแบ่งตัว นอกจากนี้ยังสนับสนุนออร์แกเนลล์ภายในเซลล์และช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหวภายในไซโตซอลได้อย่างแข็งขันและมีส่วนร่วมในทางแยกระหว่างเซลล์บางส่วน

นอกจากนี้นักวิจัยบางคนให้เหตุผลว่าเอนไซม์ที่เชื่อว่าอยู่ในสารละลายในไซโตซอลนั้นถูกยึดเข้ากับโครงร่างโครงกระดูกและเอนไซม์ของเส้นทางการเผาผลาญเดียวกันจะต้องอยู่ใกล้กัน

องค์ประกอบโครงสร้างของโครงร่างโครงร่าง

โครงร่างโครงร่างโครงกระดูกมีองค์ประกอบโครงสร้างหลักสามประการ ได้แก่ ไมโครทูบูลไมโครฟิลาเมนต์และเส้นใยกลาง องค์ประกอบเหล่านี้พบเฉพาะในเซลล์ยูคาริโอต แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้มีลักษณะขนาดโครงสร้างและการกระจายภายในเซลล์และแต่ละองค์ประกอบยังมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน

Microtubules

Microtubules ประกอบด้วย tubulin heterodimers พวกมันมีรูปร่างคล้ายท่อดังนั้นชื่อของพวกมันโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 นาโนเมตรและมีศูนย์กลางกลวง พวกมันเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของโครงกระดูก ความยาวแตกต่างกันไประหว่างน้อยกว่า 200 นาโนเมตรและยาวหลายไมโครเมตร

โดยทั่วไปผนังของมันประกอบด้วยโปรโตฟิลาเมนต์ 13 ตัวเรียงกันรอบลูเมนกลาง (รู) microtubules มีสองกลุ่ม: ในด้านหนึ่ง microtubules ของ axoneme ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของ cilia และ flagella ในทางกลับกันเป็น microtubules ไซโตพลาสซึม

หลังมีหน้าที่หลากหลายรวมถึงการจัดระเบียบและรักษารูปร่างของเซลล์สัตว์ตลอดจนแอกซอนของเซลล์ประสาท นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวของแกนไมโทติกและไมโอติกในระหว่างการแบ่งเซลล์และในการวางแนวและการเคลื่อนไหวของถุงและอวัยวะอื่น ๆ

ไมโครฟิลาเมนต์

พวกมันเป็นเส้นใยที่ประกอบด้วยแอกตินโปรตีนจากกรดอะมิโน 375 ชนิดและน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 42 kDa เส้นใยเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหนึ่งในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครทูบูล (7 นาโนเมตร) ซึ่งทำให้เป็นเส้นใยที่เล็กที่สุดของโครงกระดูก

มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่และมีหน้าที่ต่างๆ ในหมู่พวกเขามีส่วนร่วมในการพัฒนาและบำรุงรักษารูปแบบเซลล์ นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในกิจกรรมขมิ้นอ้อยทั้งการเคลื่อนไหวของอะมีบาและการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยการมีปฏิสัมพันธ์กับไมโอซิน

ในระหว่างไซโตไคเนซิส (การแบ่งไซโตพลาสซึม) พวกมันมีหน้าที่สร้างร่องแบ่งส่วน ในที่สุดพวกเขายังมีส่วนร่วมในการเชื่อมต่อเมทริกซ์ของเซลล์และเซลล์นอกเซลล์

Cytoskeleton เครือข่ายของโปรตีนใยในไซโทพลาซึมของเซลล์ ถ่ายและแก้ไขจาก: Alice Avelino

เส้นใยกลาง

ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 12 นาโนเมตรเส้นใยกลางจึงเป็นเส้นที่มีความเสถียรมากที่สุดและยังละลายได้น้อยที่สุดในองค์ประกอบที่ประกอบเป็นโครงร่างเซลล์ พบในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เท่านั้น

ชื่อของมันเกิดจากความจริงที่ว่าขนาดของมันอยู่ระหว่างไมโครทูบูเลสและไมโครฟิลาเมนต์รวมถึงระหว่างเส้นใยแอกตินและไมโอซินในกล้ามเนื้อ สามารถพบได้ทีละกลุ่มหรือเป็นกลุ่ม

ประกอบด้วยโปรตีนหลักและโปรตีนเสริมต่างๆ โปรตีนเหล่านี้มีความจำเพาะต่อเนื้อเยื่อแต่ละส่วน เส้นใยระดับกลางพบได้ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เท่านั้นและต่างจากไมโครทูบูเลสและไมโครฟิลาเมนต์คือมีลำดับกรดอะมิโนที่แตกต่างกันมากจากเนื้อเยื่อหนึ่งไปยังอีกเนื้อเยื่อหนึ่ง

ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และ / หรือเนื้อเยื่อที่พบเส้นใยกลางแบ่งออกเป็นหกชั้น

คลาส I

สร้างขึ้นจากไซโตเคอราตินของกรดที่ให้ความต้านทานเชิงกลต่อเนื้อเยื่อบุผิว น้ำหนักโมเลกุลคือ 40-56.5 kDa

คลาส II

ประกอบด้วยไซโตเคอราตินพื้นฐานซึ่งหนักกว่าเซลล์ก่อนหน้าเล็กน้อย (53-67 kDa) และช่วยให้มีความต้านทานเชิงกลต่อเนื้อเยื่อบุผิว

คลาส III

แสดงโดยโปรตีน vimentin, desmin และ GFA ซึ่งส่วนใหญ่พบในเซลล์ mesenchymal (ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้) เซลล์ตัวอ่อนและกล้ามเนื้อตามลำดับ ช่วยให้เซลล์เหล่านี้มีรูปร่างลักษณะเฉพาะ

คลาส IV

พวกมันเป็นโปรตีนของเซลล์ประสาท นอกจากจะทำให้แอกซอนของเซลล์ประสาทแข็งแล้วยังกำหนดขนาดของมันด้วย

คลาส V

แสดงโดยแผ่นไม้ที่ประกอบเป็นโครงนั่งร้านนิวเคลียร์ (แผ่นนิวเคลียร์) มีอยู่ในเซลล์ทุกประเภท

คลาส VI

สร้างขึ้นโดย Nestin โมเลกุล 240 kDa ที่พบในเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและยังไม่ทราบหน้าที่

หน้าที่ของ vimentin

Vimentin มีส่วนร่วมในกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง แต่ส่วนใหญ่โดดเด่นในการให้ความแข็งแกร่งและความต้านทานต่อเซลล์ที่มีอยู่หลีกเลี่ยงความเสียหายของเซลล์ พวกเขาเก็บออร์แกเนลล์ในไซโตซอล พวกเขายังเกี่ยวข้องกับการแนบเซลล์การย้ายข้อมูลและการส่งสัญญาณ

การประยุกต์ใช้งาน

หมอ

การศึกษาทางการแพทย์ระบุว่า vimentin ทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายของเซลล์ที่ได้จาก mesenchyme ในระหว่างการพัฒนาของการแพร่กระจายของมะเร็งตามปกติและก้าวหน้า

การศึกษาอื่น ๆ ระบุว่าแอนติบอดีหรือเซลล์ภูมิคุ้มกันที่มียีน VIM (ยีนที่เป็นรหัสสำหรับ vimentin) สามารถใช้เป็นเครื่องหมายในจุลพยาธิวิทยาและมักใช้เพื่อตรวจหาเนื้องอกในเยื่อบุผิวและเยื่อบุผิว

เภสัชกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ

อุตสาหกรรมยาและเทคโนโลยีชีวภาพได้ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของ vimentin อย่างกว้างขวางและได้ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่สำคัญหลายประเภทเช่นแอนติบอดีที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมโปรตีนวิเมนตินชุด ELISA และผลิตภัณฑ์ดีเอ็นเอเสริมอื่น ๆ อีกมากมาย

รูปแบบภูมิคุ้มกันของแอนติบอดีต่อ vimentin ผลิตโดยใช้เซรุ่มจากผู้ป่วยในเซลล์ HEp-20-10 ที่มีคอนจูเกต FITC ถ่ายและแก้ไขจาก: Simon Caulton

อ้างอิง

1. Vimentin คืออะไร? ดึงมาจาก: technologynetworks.com.
2. MT Cabeen & C.Jacobs-Wagner (2010). โครงกระดูกของแบคทีเรีย การทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปี
3. วิเมนติน. สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
4. WM Becker, LJ Kleinsmith และ J. Hardin (2549). โลกของเซลล์ 6 ^THฉบับ Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann และ U. Aebi (2000) เส้นใยระดับกลางและผู้ร่วมงาน: องค์ประกอบโครงสร้างที่มีความสามารถหลายอย่างซึ่งระบุโครงสร้างของเซลล์และเซลล์วิทยา ความคิดเห็นปัจจุบันทางชีววิทยาของเซลล์
6. เดออิงเบอร์ (1998). สถาปัตยกรรมแห่งชีวิต วิทยาศาสตร์อเมริกัน