Vimentin: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Vimentin là một sợi trung gian bao gồm protein giúp tăng cường sức mạnh của bộ xương tế bào. Ngoài ra, nó được tìm thấy trong huyết tương của một số tế bào, chẳng hạn như tế bào cơ trơn và tế bào nội mô. Ngoài ra, do các khối u mô mềm tạo ra nhiều vimentin hơn nên y học sử dụng nó như một chất chỉ điểm cho khối u.

Vimentin là gì?

Vimentin là một trong những sợi trung gian (filamenta intermedialia) được tìm thấy trong tế bào xương và ngoài ra, tồn tại trong huyết tương của một số tế bào nhất định. Sợi trung gian là những cấu trúc nhỏ góp phần vào sự ổn định của tế bào. Ngoài vimentin, các loại khác còn tồn tại; chúng có thể được nhóm thành năm loại - vimentin thuộc loại III, cũng bao gồm desmin, peripherin và protein gliafilament (GFAP). Vimentin dường như có chức năng tương tự cao với desmin nói riêng. Có thể desmin có thể đảm nhận vai trò của desmin trong giai đoạn phát triển ban đầu khi sinh vật không hình thành cấu trúc protein này do khiếm khuyết di truyền. Mức độ mà các kết quả này, mà các nhà nghiên cứu thu được trong các thí nghiệm trên động vật, có thể được chuyển giao cho con người vẫn chưa được làm rõ một cách thuyết phục. Chuột thiếu vimentin gen chỉ cho thấy những bất thường sinh lý nhỏ, ví dụ ở dạng sắp xếp không chính xác của các sợi cơ. Nhìn chung, vẫn còn rất nhiều nghiên cứu được thực hiện về phân tử sinh học. Vimentin không chỉ được tìm thấy trong cơ thể người, mà còn ở tất cả các động vật có xương sống khác.

Giải phẫu và cấu trúc

Một hạt vimentin duy nhất bao gồm 465 amino axit. Trong cấu trúc chính của nó, amino axit được xâu lại với nhau như một chuỗi dài, với các liên kết peptit đóng vai trò là các khớp nối giữa hai khối cấu tạo. Trình tự phụ thuộc vào các đặc điểm kỹ thuật được trình bày trong DNA; ở người, các gen mã hóa vimentin nằm trên nhiễm sắc thể thứ mười. Tuy nhiên, trong cơ thể người, vimentin ở dạng cuối cùng không tồn tại dưới dạng chuỗi một chiều. Do đó, đại phân tử sau đó sẽ gấp lại và dần dần có cấu trúc không gian. Hình dạng phụ thuộc vào các tính chất vật lý của amino axit được sử dụng, chỉ khác nhau về nhóm còn lại của chúng và theo cùng một cấu trúc. Trong cấu trúc bậc hai, chuỗi axit amin gấp lại và đông đặc với sự trợ giúp của khinh khí trái phiếu, và enzyme có thể hỗ trợ quá trình. Trong quá trình này, vimentin ở dạng chuỗi xoắn α, được ổn định trong cấu trúc bậc ba của nó bằng các liên kết bổ sung giữa các gốc của amin axit. Một phần kéo dài vẫn còn ở cái đầu và các đầu đuôi của hạt. Chỉ trong hình dạng không gian hoàn chỉnh của nó, cấu trúc protein mới có các tính chất đặc trưng, ​​bao gồm tương tác với các phân tử. Vimentin đại diện cho một chất dimer, vì một phân tử hoàn chỉnh bao gồm hai tiểu đơn vị giống nhau.

Chức năng và nhiệm vụ

Các sợi trung gian như vimentin củng cố bộ xương tế bào và hình dạng của tế bào nói chung, và bằng cách này góp phần vào sự ổn định của tế bào. Bộ xương tế bào, hay bộ xương tế bào, là một cấu trúc có thể thích ứng và có thể mở rộng, tái cấu trúc hoặc thoái hóa thành các khu vực cụ thể của tế bào khi cần thiết. Tính linh hoạt này cho phép bộ xương tế bào hỗ trợ các chuyển động của toàn bộ tế bào. Ngoài ra, cấu trúc phục vụ như một con đường vận chuyển; giống như lưới nội chất, bộ xương tế bào do đó góp phần vào phân phối của các chất bên trong tế bào. Ngoài các sợi trung gian, bộ xương tế bào có hai thành phần quan trọng khác mà nó phụ thuộc như một chất xây dựng. Một mặt là các ống T hình ống và mặt khác là các sợi actin. Vimentin cũng được tìm thấy trong huyết tương của một số tế bào. Chúng bao gồm các tế bào cơ trơn chẳng hạn. Cơ trơn bao quanh các cơ quan và hoạt động như một đơn vị co bóp trong các bức tường của máu tàu. Vimentin, cùng với desmin, ổn định các sợi cơ, bao gồm chủ yếu là actin và myosin - chúng cũng được tìm thấy trong cơ vân. Tế bào nội mô là một ví dụ khác về chất mang vimentin. Chúng bao phủ bên trong các cơ quan rỗng của hệ bạch huyết cũng như máu tàu. Cả hai loại tế bào đều phát sinh từ trung bì, tức là từ phôi mô liên kết. Một chức năng khác của vimentin là bảo vệ nhân tế bào, lưới nội chất và mitochondria khỏi quá tải cơ học.

Bệnh

Y học sử dụng vimentin làm chất đánh dấu để phát hiện một số khối u sản xuất nhiều vimentin hơn các mô khác. Mức độ tăng cao có thể cho thấy khối u trong mô mềm, bao gồm cơ, mô liên kết, và chất béo. Sarcoma có thể xảy ra ở những khu vực này. Đây là những khối u ác tính phát triển từ các tế bào trung mô và không chỉ là sarcoma mô mềm mà về nguyên tắc cũng có thể ảnh hưởng đến xương hoặc xương sụn. Sarcoma có thể được chia thành nhiều loại phụ: Ví dụ, nếu nó phát triển từ cơ trơn, nó là leiomyosarcoma, có thể lây lan khắp cơ thể chủ yếu qua máu. Ngược lại, fibrosarcoma phát sinh từ mô liên kết và hiếm khi xảy ra, trong khi u mỡ bắt nguồn từ mô mỡ. Một phần năm của tất cả các khối u mô mềm ác tính là u mỡ; chúng phát sinh đặc biệt thường xuyên trong không gian sau phúc mạc, nằm giữa thành bụng sau và một phần của 'phúc mạc (phúc mạc thành), cũng như ở mặt sau và đùi. Về nguyên tắc, các lựa chọn điều trị bao gồm phẫu thuật cắt bỏ xạ trị và / hoặc hóa trị, tất cả đều nhằm mục đích tiêu diệt khối u. Tuy nhiên, tùy thuộc vào vị trí, rủi ro cá nhân và loại ung thư, không phải tất cả các lựa chọn điều trị đều được chỉ định trong mọi trường hợp. Ngay cả khi điều trị thành công, các bác sĩ cũng khuyên bạn nên tái khám định kỳ để phát hiện bệnh tái phát ở giai đoạn đầu.