Виментин: Структура, функция и болести

Виментинът е междинна нишка, съставена от протеин, който укрепва цитоскелета. Освен това се намира в плазмата на определени клетки, като гладкомускулни клетки и ендотелни клетки. Освен това, тъй като туморите на меките тъкани произвеждат повече виментин, медицината го използва като маркер за новообразувания.

Какво представлява виментинът?

Виментинът е едно от междинните нишки (filamenta intermedialia), открити в цитоскелета и освен това съществува в плазмата на определени клетки. Междинните нишки са малки структури, които допринасят за стабилността на клетките. В допълнение към виментин съществуват и други видове; те могат да бъдат групирани в пет типа - виментинът принадлежи към тип III, който също включва десмин, периферин и глиафиламентен протеин (GFAP). Изглежда, че виментинът има високо функционално сходство с десмина в частност. Възможно е десминът да поеме ролята на десмин в ранните етапи на развитието, когато организмът не формира тази протеинова структура поради генетичен дефект. Степента, до която тези резултати, получени от изследователите при експерименти с животни, могат да бъдат пренесени върху хората, все още не е окончателно изяснена. Мишки без виментин ген показват само незначителни физиологични аномалии, например под формата на неправилно подравняване на мускулните влакна. Като цяло има още много изследвания за биомолекулата. Виментинът се намира не само в човешкото тяло, но и във всички други гръбначни животни.

Анатомия и структура

Една виментинова частица се състои от 465 аминокиселини. В основната си структура, аминокиселини са нанизани заедно като дълга верига, като пептидните връзки действат като съединители между всеки два градивни блока. Последователността зависи от спецификациите, заложени в ДНК; при хората гените, кодиращи виментин, са разположени в десетата хромозома. В човешкото тяло обаче виментинът в крайната си форма не съществува като едномерна верига. Следователно макромолекулата впоследствие се сгъва и постепенно приема пространствена структура. Формата зависи от физическите свойства на аминокиселини използвани, които се различават един от друг само по отношение на остатъчната си група и иначе следват същата структура. Във вторичната структура аминокиселинната верига се сгъва и втвърдява с помощта на водород облигации и ензими може да подкрепи процеса. В този процес виментинът има формата на а-спирала, която се стабилизира във своята третична структура чрез допълнителни връзки между остатъците от амино киселини. Разтегнат участък остава при глава и опашните краища на частицата. Само в завършената си пространствена форма протеиновата структура притежава характерните си свойства, които включват специфични взаимодействия с друга молекули. Виментинът представлява димер, тъй като завършената молекула е съставена от две подобни субединици.

Функция и задачи

Междинните нишки като виментин укрепват цитоскелета и формата на клетката като цяло и по този начин допринасят за стабилността на клетката. Цитоскелетът или клетъчният скелет е адаптивна структура и може да се разширява, преструктурира или разгражда в определени области на клетката, ако е необходимо. Тази гъвкавост позволява на цитоскелета да поддържа движенията на цялата клетка. Освен това конструкцията служи като транспортна пътека; подобно на ендоплазмения ретикулум, цитоскелетът по този начин допринася за разпределение на вещества в клетката. В допълнение към междинните нишки, цитоскелетът има още два важни компонента, от които зависи като строително вещество. Това са тръбните Т-тубули, от една страна, и актиновите нишки, от друга. Виментинът се намира и в плазмата на определени клетки. Те включват например гладкомускулни клетки. Гладката мускулатура заобикаля органите и се среща като съкратителна единица в стените на кръв съдове. Виментинът, заедно с десмин, стабилизира фибрилите на мускулните влакна, които се състоят предимно от актин и миозин - те също се намират в набраздените мускули. Ендотелните клетки са друг пример за носители на виментин. Те покриват вътрешността на кухи органи на лимфната система, както и кръв съдове. И двата клетъчни типа възникват от мезенхима, т.е. от ембрионален съединителната тъкан. Друга функция на виментина е да защитава клетъчното ядро, ендоплазмения ретикулум и митохондрии от механично претоварване.

Болести

Медицината използва виментин като маркер за откриване на определени тумори, които произвеждат повече виментин от други тъкани. Повишените нива могат да показват неоплазми в меките тъкани, които включват мускули, съединителната тъкани мазнини. В тези райони могат да се появят саркоми. Това са злокачествени новообразувания, които растат от мезенхимни клетки и са не само саркоми на меките тъкани, но по принцип могат да засегнат и костите или хрущял. Саркомите могат да бъдат разделени на множество подтипове: Например, ако расте от гладката мускулатура, това е лейомиосарком, който може да се разпространи в тялото предимно чрез кръв. За разлика от това, фибросаркомът възниква от съединителната тъкан и се случва рядко, докато клиницистите произхожда от мастна тъкан. Една пета от всички злокачествени тумори на меките тъкани са липосаркоми; те възникват особено често в ретроперитонеалното пространство, което се намира между задната коремна стена и част отперитоний (теменната перитонеума), както и на гърба и стегнат. Възможностите за лечение включват по принцип хирургична ексцизия, радиотерапия и / или химиотерапия, всички от които имат за цел да унищожат тумора. Въпреки това, в зависимост от местоположението, индивидуалните рискове и вида на новообразуването, не всички възможности за лечение са посочени във всеки случай. Дори при успешно лечение, лекарите препоръчват редовни контролни прегледи за откриване на рецидиви в ранен етап.