VIMENTIN: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, FUNGSI DAN KEGUNAAN - BIOLOGI - 2025

The vimentin adalah protein berserat dari 57 kDa yang merupakan bagian dari sitoskeleton intraseluler. Ini adalah bagian dari apa yang disebut filamen perantara dan merupakan elemen pertama yang terbentuk di semua jenis sel eukariotik. Ini terutama ditemukan di sel embrionik, dan tetap di beberapa sel dewasa, seperti sel endotel dan darah.

Selama bertahun-tahun para ilmuwan percaya bahwa sitosol adalah sejenis gel tempat organel seluler mengapung dan terdapat 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 dari filamen perantara, wilayah kumparan luka, kumparan vimentin. Diambil dan diedit dari: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Institute of Bioinformatics.

karakteristik

Vimentin adalah protein filamen menengah berserat, 57kDa dan mengandung 466 asam amino. Ini umum sebagai bagian dari sitoskeleton sel mesenkim, embrionik, endotel, dan vaskular. Protein ini jarang ditemukan pada organisme non-eukariotik, tetapi protein ini telah diisolasi pada beberapa bakteri.

Vimentin melekat secara lateral atau terminal pada retikulum endoplasma, mitokondria, dan nukleus.

Pada organisme vertebrata, vimentin adalah protein yang sangat terkonservasi dan terkait erat dengan respon imun dan kontrol serta pengangkutan lipid densitas rendah.

Struktur

Vimentin adalah molekul sederhana yang, seperti semua filamen perantara, memiliki domain alfa-heliks pusat. Pada ujungnya (ekor dan kepala) ia 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 dalam membran plasma ke inti. Selain berfungsi sebagai kerangka, memungkinkan sel memperoleh dan mempertahankan bentuknya, ia memiliki fungsi penting lainnya.

Diantaranya 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 persimpangan antar sel.

Selain itu, beberapa peneliti berpendapat bahwa enzim yang diyakini berada dalam larutan di sitosol sebenarnya berlabuh ke sitoskeleton, dan enzim dari jalur metabolisme yang sama harus ditempatkan berdekatan satu sama lain.

Elemen struktural sitoskeleton

Sitoskeleton memiliki tiga elemen struktural utama: mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen perantara. Unsur-unsur ini hanya ditemukan di sel eukariotik. Masing-masing unsur tersebut mempunyai ciri ukuran, struktur dan sebaran intraseluler, dan masing-masing juga mempunyai komposisi yang berbeda.

Mikrotubulus

Mikrotubulus terdiri dari heterodimer tubulin. Mereka memiliki bentuk tubular, sesuai namanya, dengan diameter 25 nm dan pusat berongga. Mereka adalah elemen terbesar dari sitoskeleton. Panjangnya bervariasi antara kurang dari 200 nm dan beberapa mikrometer.

Dindingnya umumnya terdiri dari 13 protofilamen, disusun mengelilingi 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 memelihara bentuk sel hewan, serta akson sel saraf. Mereka juga terlibat dalam pembentukan gelendong mitosis dan meiosis selama pembelahan sel, dan dalam orientasi serta 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 kontraksi otot, melalui interaksi dengan miosin.

Selama sitokinesis (pembelahan sitoplasma), mereka bertanggung jawab untuk menghasilkan alur segmentasi. Akhirnya, mereka juga berpartisipasi dalam persimpangan matriks sel-sel dan ekstraseluler.

Sitoskeleton Jaringan protein berfilamen di sitoplasma sel. Diambil dan diedit dari: Alice Avelino.

Filamen menengah

Dengan perkiraan diameter 12 nm, filamen perantara adalah filamen dengan stabilitas terbesar dan juga elemen yang paling tidak larut dalam penyusun sitoskeleton. Mereka hanya ditemukan pada organisme multisel.

Namanya disebabkan oleh fakta bahwa ukurannya 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 khusus untuk setiap jaringan. Filamen perantara hanya ditemukan pada organisme multisel, 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 di mana mereka ditemukan, filamen perantara dikelompokkan menjadi enam kelas.

Kelas I

Terdiri dari asam sitokeratin yang memberikan ketahanan mekanis terhadap jaringan epitel. Berat molekulnya adalah 40-56,5 kDa

Kelas II

Itu terdiri dari sitokeratin dasar, yang sedikit lebih berat dari yang sebelumnya (53-67 kDa), dan membantu mereka untuk memberikan ketahanan mekanis terhadap jaringan epitel.

Kelas III

Diwakili oleh protein vimentin, desmin dan GFA, yang terutama ditemukan di sel mesenkim (seperti yang disebutkan sebelumnya), sel embrionik dan sel otot. Mereka membantu memberi masing-masing sel ini bentuk yang khas.

Kelas IV

Mereka adalah protein neurofilamen. Selain mengeraskan akson sel saraf, mereka juga menentukan ukurannya.

Kelas V

Diwakili oleh lamina yang membentuk perancah nuklir (laminae nuklir). Mereka ada 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 yang mengandungnya, menghindari kerusakan sel. Mereka mempertahankan organel di sitosol. Mereka juga terlibat dalam perlekatan sel, migrasi, dan pensinyalan.

Aplikasi

Dokter

Studi medis menunjukkan bahwa vimentin bertindak sebagai penanda sel yang berasal dari mesenkim, selama perkembangan metastasis kanker yang normal dan progresif.

Penelitian lain menunjukkan bahwa antibodi atau sel kekebalan 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 dengan menggunakan serum dari pasien dalam sel HEp-20-10 dengan konjugat FITC. Diambil dan diedit dari: Simon Caulton.

Referensi

1. Apa itu Vimentin? Diperoleh dari: technologynetworks.com.
2. MT Cabeen & C. Jacobs-Wagner (2010). Sitoskeleton bakteri. Review Tahunan Genetika.
3. Vimentin. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
4. WM Becker, LJ Kleinsmith & J. Hardin. (2006). Dunia sel. Edisi ^ke- 6 . Pearson Education Inc,
5. H. Herrmann, & U. Aebi (2000). Filamen perantara dan rekannya: Elemen struktural multi talenta yang menentukan sitoarsitektur dan sitodinamika. Opini Saat Ini dalam Biologi Sel
6. DE Ingber (1998). Arsitektur kehidupan. Scientific American.