VIMENTIN : 특성, 구조, 기능 및 용도 - 생물학 - 2026

비 멘틴 은 세포 내 세포 골격의 일부인 57kDa 의 섬유질 단백질입니다. 그것은 소위 중간 필라멘트의 일부이며 모든 유형의 진핵 세포에서 형성되는 첫 번째 요소입니다. 주로 배아 세포에서 발견되며 내피 및 혈액 세포와 같은 일부 성인 세포에 남아 있습니다.

수년 동안 과학자들은 세포질이 세포 소기관이 떠 다니고 희석 된 단백질이있는 일종의 젤이라고 믿었습니다. 그러나 그들은 이제 현실이 더 복잡하고 단백질이 세포 골격이라고 부르는 필라멘트와 미세 소관의 복잡한 네트워크를 형성한다는 것을 인식합니다.

중간 필라멘트의 단백질, 권선 코일 영역, 비 멘틴 코일. 발췌 및 편집 : Jawahar Swaminathan 및 European Institute of Bioinformatics의 MSD 직원.

형질

Vimentin은 섬유질 중간 필라멘트 단백질 57kDa이며 466 개의 아미노산을 포함합니다. 간엽, 배아, 내피 및 혈관 세포의 세포 골격의 일부로 일반적입니다. 이 단백질은 비 진핵 생물에서 발견되는 경우는 드물지만 그럼에도 불구하고 일부 박테리아에서 분리되었습니다.

비 멘틴은 소포체, 미토콘드리아 및 핵에 측면 또는 말단에 부착됩니다.

척추 동물에서 비 멘틴은 고도로 보존 된 단백질이며 면역 반응과 저밀도 지질의 제어 및 수송과 밀접한 관련이 있습니다.

구조

Vimentin은 모든 중간 필라멘트와 마찬가지로 중앙 알파-나선 도메인을 갖는 단순한 분자입니다. 끝 (꼬리 및 머리)에는 나선 또는 비 나선형 도메인이없는 아미노 (머리) 및 카르 복실 (꼬리) 도메인이 있습니다.

알파-나선 서열은 소수성 아미노산의 패턴을 나타내며, 이는 나선 표면에 소수성 밀봉의 형성에 기여하거나 기여합니다.

세포 골격

이름에서 알 수 있듯이 진핵 세포의 구조적 지원입니다. 그것은 원형질막의 내부면에서 핵으로 이동합니다. 골격 역할을하는 것 외에도 세포가 모양을 얻고 유지하도록 허용하는 것 외에도 다른 중요한 기능이 있습니다.

이들 중에는 세포 이동과 분열 과정에 참여하는 것이 있습니다. 또한 세포 내 소기관을 지원하고 세포질 내에서 활발하게 움직일 수 있으며 일부 세포 간 접합에 참여합니다.

또한 일부 연구자들은 세포질의 용액에있는 것으로 여겨지는 효소가 실제로 세포 골격에 고정되어 있으며 동일한 대사 경로의 효소가 서로 가까이 위치해야한다고 주장합니다.

세포 골격의 구조적 요소

세포 골격에는 세 가지 주요 구조 요소가 있습니다 : 미세 소관, 미세 필라멘트 및 중간 필라멘트. 이 요소는 진핵 세포에서만 발견됩니다. 이러한 각 요소는 특징적인 크기, 구조 및 세포 내 분포를 가지며 각각 다른 구성을 가지고 있습니다.

미세 소관

Microtubules는 tubulin heterodimers로 구성됩니다. 그들은 관 모양을 가지고 있으므로 지름이 25nm이고 중심이 속이 빈 관 모양입니다. 그들은 세포 골격의 가장 큰 요소입니다. 길이는 200nm 미만에서 수 마이크로 미터까지 다양합니다.

그 벽은 일반적으로 중앙 루멘 (구멍) 주위에 배열 된 13 개의 원형 필라멘트로 구성됩니다. 미세 소관에는 두 그룹이 있습니다. 한편으로는 섬모와 편모의 움직임과 관련된 축삭 소의 미세 소관입니다. 반면에 세포질 미세 소관입니다.

후자는 신경 세포의 축삭뿐만 아니라 동물 세포의 모양을 조직하고 유지하는 등 다양한 기능을 가지고 있습니다. 그들은 또한 세포 분열 동안 유사 분열 및 감수 분열 방추의 형성과 소포 및 기타 세포 기관의 방향 및 이동에 관여합니다.

마이크로 필라멘트

그들은 375 아미노산의 단백질과 약 42 kDa의 분자량을 가진 액틴으로 구성된 필라멘트입니다. 이 필라멘트는 미세 소관 직경 (7nm)의 1/3 미만의 직경을 가지고있어 세포 골격의 가장 작은 필라멘트가됩니다.

그들은 대부분의 진핵 세포에 존재하며 다양한 기능을 가지고 있습니다. 그들 중 세포 형태의 개발 및 유지에 참여하십시오. 또한 미오신과의 상호 작용을 통해 운동 활동, 아메바 이드 운동 및 근육 수축에 참여합니다.

세포질 분열 (세포질 분열) 동안 그들은 분할 홈을 생성하는 역할을합니다. 마지막으로, 그들은 또한 세포-세포 및 세포-세포 외 기질 접합에 참여합니다.

세포 골격 세포질의 섬유질 단백질 네트워크. 출처 : Alice Avelino.

중간 필라멘트

대략적인 직경이 12nm 인 중간 필라멘트는 안정성이 가장 큰 필라멘트이며 세포 골격을 구성하는 요소 중 용해도가 가장 낮습니다. 그들은 다세포 유기체에서만 발견됩니다.

그 이름은 그 크기가 미세 소관과 미세 필라멘트 사이뿐만 아니라 근육의 액틴과 미오신 필라멘트 사이에 있다는 사실 때문입니다. 그들은 개별적으로 또는 묶음을 형성하는 그룹으로 찾을 수 있습니다.

그들은 주요 단백질과 다양한 보조 단백질로 구성됩니다. 이 단백질은 각 조직에 특이 적입니다. 중간 필라멘트는 다세포 유기체에서만 발견되며 미세 소관 및 미세 필라멘트와 달리 조직마다 아미노산 서열이 매우 다릅니다.

발견 된 세포 및 / 또는 조직의 유형에 따라 중간 필라멘트는 6 가지 등급으로 분류됩니다.

클래스 I

상피 조직에 기계적 저항성을 부여하는 산성 사이토 케라틴으로 구성됩니다. 분자량은 40-56.5 kDa입니다.

클래스 II

그것은 이전의 것 (53-67 kDa)보다 약간 무거운 기본 사이토 케라틴으로 구성되어 있으며 상피 조직에 기계적 저항력을 부여하는 데 도움이됩니다.

클래스 III

vimentin, desmin 및 GFA 단백질로 대표되며, 주로 중간 엽 세포 (앞서 언급했듯이), 배아 및 근육 세포에서 각각 발견됩니다. 그들은 이러한 각 세포에 독특한 모양을 부여합니다.

클래스 IV

그들은 신경 섬유의 단백질입니다. 신경 세포의 축삭을 강화하는 것 외에도 크기도 결정합니다.

클래스 V

핵 비계를 형성하는 층 (핵 층)으로 표시됩니다. 그들은 모든 유형의 세포에 존재합니다.

클래스 VI

네 스틴에 의해 형성되는 240kDa 분자는 신경줄 기세포에서 발견되며 그 기능은 아직 알려지지 않았습니다.

비 멘틴의 기능

Vimentin은 많은 생리적 과정에 참여하지만 주로 그것을 포함하는 세포에 대한 강성과 저항성을 허용하여 세포 손상을 피하는 것으로 두드러집니다. 그들은 세포질에 세포 기관을 유지합니다. 또한 세포 부착, 이동 및 신호 전달에도 관여합니다.

응용

박사님

의학 연구에 따르면 비 멘틴은 암 전이의 정상 및 점진적 발달 동안 중간 엽에서 파생 된 세포의 마커 역할을합니다.

다른 연구에 따르면 VIM 유전자 (비 멘틴을 암호화하는 유전자)를 포함하는 항체 또는 면역 세포는 조직 병리학에서 마커로 사용될 수 있으며 종종 상피 및 중간 엽 종양을 검출 할 수 있습니다.

제약 및 생명 공학

제약 및 생명 공학 산업은 비 멘틴의 특성을 널리 활용하여 유전 공학 항체, 비 멘틴 단백질, ELISA 키트 및 보완 DNA 제품과 같은 중요한 다양한 제품의 생산에 사용했습니다.

비 멘틴에 대한 항체의 면역 형광 패턴. FITC 접합체가있는 HEp-20-10 세포에서 환자의 혈청을 사용하여 생성되었습니다. 출처 : Simon Caulton.

참고 문헌

1. Vimentin은 무엇입니까? 출처 : technologynetworks.com.
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6. DE Ingber (1998). 삶의 건축. Scientific American.