vimentin adalah protein berserat dari 57 kDa yang merupakan bagian dari sitoskeleton intraseluler. Ini adalah bagian dari apa yang disebut filamen menengah dan merupakan unsur pertama yang terbentuk dalam semua jenis sel eukariotik . Hal ini ditemukan terutama dalam sel embrio, dan tetap di beberapa sel dewasa, seperti sel endotel dan darah.
Selama bertahun-tahun para ilmuwan percaya bahwa sitosol adalah sejenis gel di mana organel seluler mengapung dan ada protein dalam pengenceran. Namun, mereka sekarang menyadari bahwa kenyataan lebih kompleks, dan bahwa protein membentuk jaringan kompleks filamen dan mikrotubulus yang mereka sebut sitoskeleton.
Protein filamen menengah, daerah kumparan luka, kumparan vimentin. Diambil dan diedit dari: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Institute of Bioinformatics [Domain Domain Publik].
Indeks artikel
Karakteristik
Vimentin adalah protein filamen menengah berserat, 57kDa dan mengandung 466 asam amino. Hal ini umum sebagai bagian dari sitoskeleton sel mesenkim, embrionik, endotel, dan vaskular. Jarang ditemukan protein ini pada organisme non-eukariotik, tetapi protein ini telah diisolasi pada beberapa bakteri.
Vimentin secara lateral atau terminal melekat pada retikulum endoplasma, mitokondria, dan nukleus.
Pada organisme vertebrata , vimentin adalah protein yang sangat terkonservasi dan terkait erat dengan respons imun dan kontrol serta transportasi lipid berdensitas rendah .
Struktur
Vimentin adalah molekul sederhana yang, seperti semua filamen menengah, memiliki domain alfa-heliks pusat. Pada ujungnya (ekor dan kepala) memiliki domain amino (kepala) dan karboksil (ekor) tanpa heliks atau non-heliks.
Urutan alfa-heliks menyajikan pola asam amino hidrofobik, yang berfungsi atau berkontribusi pada pembentukan segel hidrofobik pada permukaan heliks.
Sitoskeleton
Seperti namanya, itu adalah dukungan struktural sel eukariotik. Ia pergi dari permukaan bagian dalam membran plasma ke nukleus. Selain berfungsi sebagai kerangka, memungkinkan sel untuk memperoleh dan mempertahankan bentuknya, ia memiliki fungsi penting lainnya.
Di antaranya adalah berpartisipasi dalam pergerakan sel, serta dalam proses pembelahannya. Ini juga mendukung organel intraseluler dan memungkinkan mereka untuk secara aktif bergerak di dalam sitosol, dan berpartisipasi dalam beberapa sambungan antar sel.
Selain itu, beberapa peneliti berpendapat bahwa enzim yang diyakini berada dalam larutan dalam sitosol sebenarnya berlabuh ke sitoskeleton, dan enzim dari jalur metabolisme yang sama harus ditempatkan berdekatan satu sama lain.
Unsur struktural sitoskeleton
Sitoskeleton memiliki tiga unsur struktural utama: mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen menengah. Unsur-unsur ini hanya ditemukan dalam sel eukariotik. Masing-masing unsur tersebut memiliki karakteristik ukuran, struktur dan distribusi intraseluler, serta masing-masing juga memiliki komposisi yang berbeda.
Mikrotubulus
Mikrotubulus terdiri dari heterodimer tubulin. Mereka memiliki bentuk tabung, sesuai namanya, dengan diameter 25 nm dan pusat berongga. Mereka adalah unsur terbesar dari sitoskeleton. Panjangnya bervariasi antara kurang dari 200 nm dan beberapa mikrometer.
Dindingnya umumnya terdiri dari 13 protofilamen, diatur di sekitar lumen pusat (lubang). Ada dua kelompok mikrotubulus: di satu sisi, mikrotubulus aksonem, terkait dengan pergerakan silia dan flagela. Di sisi lain, adalah mikrotubulus sitoplasma.
Yang terakhir memiliki berbagai fungsi, termasuk mengatur dan mempertahankan bentuk sel hewan, serta akson sel saraf. Mereka juga terlibat dalam pembentukan gelendong mitosis dan meiosis selama pembelahan sel, dan dalam orientasi dan pergerakan vesikel dan organel lainnya.
Mikrofilamen
Mereka adalah filamen yang terdiri dari aktin, protein dari 375 asam amino dan berat molekul sekitar 42 kDa . Filamen ini memiliki diameter kurang dari sepertiga diameter mikrotubulus (7 nm), yang menjadikannya filamen terkecil dari sitoskeleton.
Mereka hadir di sebagian besar sel eukariotik dan memiliki berbagai fungsi; di antaranya, berpartisipasi dalam pengembangan dan pemeliharaan bentuk seluler. Selain itu, mereka berpartisipasi dalam aktivitas lokomotor, baik gerakan amoeboid, maupun dalam kontraksi otot, melalui interaksi dengan miosin.
Selama sitokinesis (pembelahan sitoplasma), mereka bertanggung jawab untuk menghasilkan alur segmentasi. Akhirnya, mereka juga berpartisipasi dalam sambungan matriks sel-sel dan sel-ekstraseluler.
Sitoskeleton Jaringan protein berfilamen dalam sitoplasma sel. Diambil dan diedit dari: Alice Avelino [CC BY-SA 4.0].
Filamen perantara
Dengan perkiraan diameter 12 nm, filamen perantara adalah yang paling stabil dan juga paling tidak larut dari unsur-unsur yang membentuk sitoskeleton. Mereka hanya ditemukan pada organisme multiseluler.
Namanya karena fakta bahwa ukurannya adalah antara mikrotubulus dan mikrofilamen, serta antara filamen aktin dan miosin di otot. Mereka dapat ditemukan secara individu atau dalam kelompok yang membentuk bundel.
Mereka terdiri dari protein utama, dan berbagai protein aksesori. Protein ini spesifik untuk setiap jaringan. Filamen intermediet hanya ditemukan pada organisme multiseluler, dan tidak seperti mikrotubulus dan mikrofilamen, mereka memiliki urutan asam amino yang sangat berbeda dari satu jaringan ke jaringan lainnya.
Berdasarkan jenis sel dan/atau jaringan tempatnya ditemukan, filamen intermediet dikelompokkan menjadi enam kelas.
Kelas I
Terdiri dari sitokeratin asam yang memberikan ketahanan mekanis pada jaringan epitel. Berat molekulnya adalah 40-56,5 kDa
Kelas II
Ini terdiri dari sitokeratin dasar, yang sedikit lebih berat dari yang sebelumnya (53-67 kDa), dan membantu mereka memberikan ketahanan mekanis pada jaringan epitel.
Kelas III
Diwakili oleh protein vimentin, desmin dan GFA, yang ditemukan terutama di sel mesenkim (seperti yang disebutkan sebelumnya), sel embrio dan sel otot. Mereka membantu memberikan masing-masing sel ini bentuk karakteristiknya.
Kelas IV
Mereka adalah protein dari neurofilamen. Selain menegangkan akson sel saraf, mereka juga menentukan ukurannya.
Kelas V
Diwakili oleh lamina yang membentuk scaffold nukleus (lamina nukleus). Mereka hadir di semua jenis sel
Kelas VI
Dibentuk oleh nestin, molekul 240 kDa yang ditemukan di sel induk saraf dan fungsinya masih belum diketahui.
Fungsi vimentin
Vimentin berpartisipasi dalam banyak proses fisiologis, tetapi terutama menonjol karena memungkinkan kekakuan dan ketahanan terhadap sel-sel yang mengandungnya, menghindari kerusakan sel. Mereka mempertahankan organel di sitosol. Mereka juga berpartisipasi dalam perlekatan sel, migrasi, dan pensinyalan.
Kegunaan
Dokter
Studi medis menunjukkan bahwa vimentin bertindak sebagai penanda sel yang berasal dari mesenkim, selama perkembangan normal dan progresif dari metastasis kanker.
Studi lain menunjukkan bahwa antibodi atau sel imun yang mengandung gen VIM (gen yang mengkode vimentin), dapat digunakan sebagai penanda dalam histopatologi dan seringkali untuk mendeteksi tumor epitel dan mesenkim.
Farmasi dan bioteknologi
Industri farmasi dan bioteknologi telah banyak memanfaatkan sifat vimentin dan menggunakannya untuk produksi berbagai produk penting seperti antibodi rekayasa genetika, protein vimentin, kit ELISA, dan produk DNA pelengkap, di antara banyak lainnya.
Pola imunofluoresensi antibodi terhadap vimentin. Diproduksi menggunakan serum dari pasien dalam sel HEp-20-10 dengan konjugat FITC. Diambil dan diedit dari: Simon Caulton [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Referensi
- Apa itu Vimentin? Dipulihkan dari: technologynetworks.com.
- MT Cabeen & C. Jacobs-Wagner (2010). Sitoskeleton bakteri. Tinjauan Tahunan Genetika.
- Vimentin. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
- WM Becker, LJ Kleinsmith & J. Hardin. (2006). Dunia sel. edisi ke- 6 . Pearson Education Inc,
- H. Herrmann, & U. Aebi (2000). Filamen perantara dan asosiasinya: Unsur struktural multi-talenta yang menentukan arsitektur dan sitodinamika. Opini Saat Ini dalam Biologi Sel
- DE Ingber (1998). Arsitektur kehidupan. Amerika ilmiah.
