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| エイリアス | VIM、CTRCT30、HEL113、ビメンチン | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：193060; MGI : 98932;ホモロジーン: 2538;ジーンカード：VIM; OMA :VIM - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ビメンチンは、ヒトではVIM遺伝子によってコード化される構造タンパク質である。その名前は、柔軟な棒の配列を意味するラテン語のvimentumに由来する。 [5]
ビメンチンは、間葉系細胞で発現するタイプIII中間径フィラメント（IF）タンパク質です。IFタンパク質は、すべての動物細胞[6]と細菌[7]に見られます。中間径フィラメントは、チューブリンベースの微小管およびアクチンベースの微小フィラメントとともに、細胞骨格を構成します。すべてのIFタンパク質は、発達的に高度に制御された形で発現しており、ビメンチンは間葉系細胞の主要な細胞骨格成分です。このため、ビメンチンは、正常な発達と転移の進行中の両方で、間葉系由来細胞または上皮間葉転換（EMT）を起こしている細胞のマーカーとしてよく使用されます。
構造
細胞骨格を形成する繊維状のビメンチンフィラメントの組み立ては、段階的な順序で行われます。ビメンチンモノマーは中央にαヘリックスドメインを持ち、その両端は非ヘリックスアミノ（ヘッド）ドメインとカルボキシル（テール）ドメインで覆われています。[8] 2つのモノマーは、相互作用を促進してビメンチン組み立ての基本サブユニットであるコイルドコイル二量体を形成するような形で共翻訳的に発現していると考えられます。[9]一対のコイルドコイル二量体は、反平行に結合してテトラマーを形成します。8つのテトラマーが結合して単位長フィラメント（ULF）を形成し、ULFは互いにくっついて伸長し、圧縮されて繊維状タンパク質を形成します。[10]
α-ヘリックス配列には疎水性アミノ酸のパターンが含まれており、これがヘリックス表面に「疎水性シール」を形成するのに寄与している。[8]さらに、酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸が周期的に分布しており、これがコイルドコイル二量体の安定化に重要な役割を果たしていると思われる。[8]荷電残基の間隔はイオン性塩橋に最適であり、α-ヘリックス構造の安定化を可能にする。このタイプの安定化は鎖間相互作用ではなく鎖内相互作用に対して直感的に理解できるが、科学者は酸性残基と塩基性残基によって形成される鎖内塩橋から鎖間イオン結合への切り替えがフィラメントの組み立てに寄与しているのではないかと提案している。[8]
関数
ビメンチンは細胞質内の細胞小器官の位置を支え、固定する上で重要な役割を果たしている。ビメンチンは核、小胞体、ミトコンドリアの側面または末端に付着している。[11]
ビメンチンの動的な性質は、細胞に柔軟性を与える際に重要です。科学者は、生体内で機械的ストレスを受けた場合、ビメンチンが細胞に微小管やアクチンフィラメントネットワークにはない弾力性を与えることを発見しました。したがって、一般的に、ビメンチンは細胞の完全性を維持する役割を担う細胞骨格成分であると認められています。（ビメンチンのない細胞は、微小穿刺によって乱されると非常に脆弱であることがわかりました）。[12]ビメンチンを欠く トランスジェニックマウスは正常に見え、機能的な違いは見られませんでした。[13]微小管ネットワークが中間ネットワークの欠如を補った可能性があります。この結果は、微小管とビメンチンの密接な相互作用を裏付けています。さらに、微小管脱重合因子が存在すると、ビメンチンの再編成が発生し、ここでも2つのシステムの間に関係があることが示唆されました。[12]一方、ビメンチン遺伝子を欠く負傷したマウスは、野生型のマウスよりも治癒が遅くなります。[14]
本質的に、ビメンチンは細胞の形状、細胞質の完全性を維持し、細胞骨格相互作用を安定化させる役割を果たしています。ビメンチンは、哺乳類細胞株の非対称分裂において、JUNQおよびIPOD 封入体中の毒性タンパク質を除去することが示されています。[15]
また、ビメンチンは、低密度リポタンパク質（LDL）由来のコレステロールをリソソームからエステル化部位に輸送する働きがあることもわかっています。 [16]細胞内でのLDL由来コレステロールの輸送が阻害されると、ビメンチンを含む通常の細胞よりもリポタンパク質の貯蔵率がはるかに低くなります。この依存性は、細胞中間径フィラメントネットワークに依存するあらゆる細胞における生化学的機能の最初のプロセスであると思われます。このタイプの依存性は、LDL由来のコレステロールエステルに依存する副腎細胞に影響を及ぼす可能性があります。[16]
ビメンチンはアグレソーム形成において役割を果たし、凝集したタンパク質の核を囲むケージを形成します。[17]
ビメンチンは、通常の細胞内局在に加えて、細胞外にも存在します。ビメンチンは細胞表面タンパク質として発現し、免疫反応における役割が示唆されています。また、活性化マクロファージによってリン酸化されて細胞外空間に放出されることもあり、アストロサイトもビメンチンを放出することが知られています。[18]
臨床的意義
肉腫の 腫瘍マーカーとして、間葉系を識別するために使われてきました。[19] [20]バイオマーカーとしての特異性は、ジェラド・ガードナーによって異議を唱えられています。[21]ビメンチンは紡錘細胞扁平上皮癌に存在します。[22] [23]
ビメンチン遺伝子のメチル化は大腸がんのバイオマーカーとして確立されており、大腸がんの便検査の開発に利用されている。統計的に有意なレベルのビメンチン遺伝子メチル化は、バレット食道、食道腺がん、腸型胃がんなどの特定の上部消化管病変でも観察されている。[24]プロモーター領域でのDNAメチル化レベルが高いと、ホルモン陽性乳がんの生存率が著しく低下することもわかっている。[25]プロテオームアプローチを用いて、ビメンチンのダウンレギュレーションが乳頭状甲状腺がん の嚢胞型で確認された。 [26]関節リウマチの診断に使用される抗シトルリン化タンパク質抗体 も参照のこと。
ビメンチンは、 Nader Rahimiらの同僚によってSARS-CoV-2の付着因子であることが発見されました。[27]
インタラクション
ビメンチンは以下と相互作用することが分かっています:
- DSP [28]
- MEN1 [29]
- MYST2 [30] [31]
- PKN1 [32]
- PRKCI [33] [34]
- プレック[35] [36]
- SPTAN1 [36]
- UPP1 [37]
- イワズ[38]
ビメンチンmRNAの3' UTRは46kDaのタンパク質に結合することがわかっている。[39]
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000026025 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000026728 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Franke WW, Schmid E, Osborn M, Weber K (1978年10月). 「免疫蛍光顕微鏡法で区別される異なる中間サイズのフィラメント」.米国科学アカデミー紀要. 75 (10): 5034–5038. Bibcode :1978PNAS...75.5034F. doi : 10.1073 /pnas.75.10.5034 . PMC 336257. PMID 368806.
- ^ Eriksson JE、Dechat T、Grin B、Helfand B、Mendez M 、 Pallari HM、他 (2009 年 7 月)。「中間径フィラメントの紹介: 発見から疾患まで」。The Journal of Clinical Investigation。119 ( 7): 1763–1771。doi : 10.1172/JCI38339。PMC 2701876。PMID 19587451。
- ^ Cabeen MT、Jacobs - Wagner C (2010)。「細菌細胞骨格」。遺伝学年次レビュー。44 :365–392。doi : 10.1146 /annurev-genet-102108-134845。PMID 21047262 。
- ^ abcd Fuchs E, Weber K (1994). 「中間径フィラメント：構造、ダイナミクス、機能、疾患」. Annual Review of Biochemistry . 63 : 345–382. doi :10.1146/annurev.bi.63.070194.002021. PMID 7979242.
- ^ Chang L、Shav-Tal Y、Trcek T、Singer RH、Goldman RD (2006 年 2 月) 。 「動的共翻訳による中間径フィラメントネットワークの構築」。The Journal of Cell Biology。172 ( 5): 747–758。doi :10.1083/ jcb.200511033。PMC 2063706。PMID 16505169。
- ^ ダニエルソン F、ピーターソン MK、カルデイラ アラウージョ H、ラウテンシュレーガー F、ガッド AK (2018 年 9 月)。 「健康と病気におけるビメンチンの多様性」。細胞。7 (10): 147.土井: 10.3390/cells7100147。PMC 6210396。PMID 30248895。
- ^ 勝本 孝文、光島 明、栗村 孝文 (1990)。「ラット3Y1細胞におけるビメンチン中間径フィラメントの役割の免疫電子顕微鏡法とコンピュータグラフィック再構成による解明」。細胞生物学。68 (2): 139–146。doi :10.1016/ 0248-4900 ( 90)90299-I。PMID 2192768。S2CID 29019928 。
- ^ ab Goldman RD、Khuon S、Chou YH、Opal P、Steinert PM (1996 年 8 月)。「細胞の形状と細胞骨格の完全性における中間径フィラメントの機能」。The Journal of Cell Biology。134 ( 4): 971–983。doi :10.1083/ jcb.134.4.971。PMC 2120965。PMID 8769421 。
- ^ Colucci-Guyon E、Portier MM、Dunia I、Paulin D、Pournin S、Babinet C (1994 年 11 月)。「ビメンチンを欠くマウスは明らかな表現型を示さずに発育し、繁殖する」。Cell . 79 ( 4): 679–694. doi :10.1016/0092-8674(94)90553-3. PMID 7954832. S2CID 28146121.
- ^ Eckes B, Colucci-Guyon E, Smola H, Nodder S, Babinet C, Krieg T, et al. (2000 年 7 月). 「ビメンチンを欠く胎児および成体マウスの創傷治癒障害」. Journal of Cell Science . 113 (13): 2455–2462. doi :10.1242/jcs.113.13.2455. PMID 10852824.
- ^ Ogrodnik M, Salmonowicz H, Brown R, Turkowska J, Średniawa W, Pattabiraman S, et al. (2014年6月). 「動的なJUNQ封入体は、ビメンチンの非対称な分割を通じて哺乳類細胞株に非対称的に継承される」。Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 111 (22): 8049–8054. Bibcode :2014PNAS..111.8049O. doi : 10.1073/pnas.1324035111 . PMC 4050583 . PMID 24843142.
- ^ ab Sarria AJ、Panini SR、Evans RM（1992年9月）。「ヒトSW-13細胞におけるリポタンパク質由来コレステロールの代謝におけるビメンチン中間径フィラメントの機能的役割」。The Journal of Biological Chemistry。267（27）：19455–19463。doi ： 10.1016/ S0021-9258 （18）41797-8。PMID 1527066。
- ^ Johnston JA、Ward CL、Kopito RR（1998年12月）。「アグレソーム：誤って折り畳まれ たタンパク質に対する細胞応答」。The Journal of Cell Biology。143（7）：1883–1898。doi ：10.1083/jcb.143.7.1883。PMC 2175217。PMID 9864362。
- ^ Paulin D、Lilienbaum A、Kardjian S、Agbulut O、Li Z (2022 年 6 月)。 「ビメンチン：制御と病因」。ビオキミー。197：96-112。土井：10.1016/j.biochi.2022.02.003。PMID 35151830。S2CID 246778685 。
- ^ Leader M、Collins M、Patel J、Henry K (1987 年 1 月) 。 「ビメンチン: 腫瘍マーカーとしての役割の評価」。組織病理学。11 (1): 63–72。doi : 10.1111 /j.1365-2559.1987.tb02609.x。PMID 2435649。S2CID 34804720。
- ^ 「ワシントン州立大学獣医学部ワシントン動物疾病診断研究所（WADDL）の免疫組織化学」。2008年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年3月14日閲覧。
- ^ Gardner J (2010年9月23日). 「ビメンチン免疫染色の解釈方法」YouTube . 2021年12月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Dotto JE、 Glusac EJ (2006 年 6 月)。「p63 は皮膚紡錘細胞扁平上皮癌の有用なマーカーです」。Journal of Cutaneous Pathology。33 ( 6): 413–417。doi :10.1111/ j.0303-6987.2006.00477.x。PMID 16776716。S2CID 38273016 。
- ^ Barrette K, Van Kelst S, Wouters J, Marasigan V, Fieuws S, Agostinis P, et al. (2014年11月). 「皮膚扁平上皮癌の浸潤中の上皮間葉転換はAKT活性化と並行している」. The British Journal of Dermatology . 171 (5): 1014–1021. doi :10.1111/bjd.12967. PMID 24628329. S2CID 42440330.
- ^ Moinova H、Leidner RS、Ravi L、Lutterbaugh J、Barnholtz-Sloan JS、Chen Y、他 (2012 年 4 月)。「異常なビメンチンのメチル化は上部消化管病変の特徴である」。Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention 。21 ( 4): 594–600。doi : 10.1158 / 1055-9965.EPI -11-1060。PMC 3454489。PMID 22315367。
- ^ Ulirsch J、Fan C、Knafl G、Wu MJ、Coleman B、Perou CM、他 (2013 年 1 月)。「ビメンチン DNA メチル化は乳がんの生存率を予測する」。 乳がん研究と治療。137 (2): 383–396。doi : 10.1007/s10549-012-2353-5。PMC 3838916。PMID 23239149。
- ^ Dinets A, Pernemalm M, Kjellin H, Sviatoha V, Sofiadis A, Juhlin CC, et al. (2015). 「乳頭状甲状腺癌および良性甲状腺病変の嚢胞液の異なるタンパク質発現プロファイル」. PLOS ONE . 10 (5): e0126472. Bibcode :2015PLoSO..1026472D. doi : 10.1371/journal.pone.0126472 . PMC 4433121. PMID 25978681 .
- ^ Amraei R, Xia C, Olejnik J, White MR, Napoleon MA, Lotfollahzadeh S, et al. (2022年2月). 「細胞外ビメンチンは、SARS-CoV-2のヒト内皮細胞への侵入を促進する付着因子である」。米国科学アカデミー紀要。119 (6). Bibcode :2022PNAS..11913874A. doi : 10.1073/pnas.2113874119 . PMC 8833221. PMID 35078919. e2113874119.
- ^ Meng JJ、Bornslaeger EA、Green KJ 、 Steinert PM、Ip W (1997 年 8 月)。「ツーハイブリッド解析により、デスモプラキンと細胞タイプ特異的な中間径フィラメント間の直接相互作用における基本的な違いが明らかになった」。The Journal of Biological Chemistry。272 ( 34): 21495–21503。doi : 10.1074/ jbc.272.34.21495。PMID 9261168 。
- ^ Lopez-Egido J、Cunningham J、Berg M、Oberg K、Bongcam-Rudloff E、Gobl A (2002 年 8 月)。「メニンとグリア線維性酸性タンパク質およびビメンチンとの相互作用は、メニン活性の調節における中間径フィラメント ネットワークの役割を示唆している」。実験細胞研究。278 (2): 175–183。doi : 10.1006 /excr.2002.5575。PMID 12169273 。
- ^ Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, et al. (2005年10月). 「ヒトタンパク質間相互作用ネットワークのプロテオームスケールマップに向けて」. Nature . 437 (7062): 1173–1178. Bibcode :2005Natur.437.1173R. doi :10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- ^ Stelzl U、Worm U、Lalowski M 、Haenig C、Brembeck FH、Goehler H、他 (2005 年 9 月)。「ヒトタンパク質間相互作用ネットワーク: プロテオームの注釈付けのためのリソース」。Cell . 122 (6): 957–968. doi :10.1016/j.cell.2005.08.029. hdl : 11858/00-001M-0000-0010-8592-0 . PMID 16169070. S2CID 8235923.
- ^ 松澤和人、小佐古裕人、稲垣直人、柴田裕人、向井裕人、小野裕也、他。 (1997 年 5 月)。 「PKNによるビメンチンおよびグリア線維性酸性タンパク質のドメイン特異的リン酸化」。生化学および生物物理学研究コミュニケーション。234 (3): 621–625。土井：10.1006/bbrc.1997.6669。PMID 9175763。
- ^ Ratnayake WS、Apostolatos AH、Ostrov DA、Acevedo-Duncan M (2017 年 11 月)。「2 つの新規非定型 PKC 阻害剤、ACPD と DNDA は、アポトーシスを誘導しながら転移性黒色腫の細胞増殖と上皮間葉転換を効果的に緩和します」。International Journal of Oncology。51 ( 5 ) : 1370–1382。doi :10.3892/ijo.2017.4131。PMC 5642393。PMID 29048609。
- ^ Ratnayake WS、Apostolatos CA、Apostolatos AH、Schutte RJ、Huynh MA、Ostrov DA、et al. (2018)。「腫瘍性PKC-ιはメラノーマの上皮間葉転換中にビメンチンを活性化する：PKC-ιおよびPKC-ζ特異的阻害剤に基づく研究」。細胞接着と移動。12 （5）：447–463。doi ：10.1080 / 19336918.2018.1471323。PMC 6363030。PMID 29781749。
- ^ Herrmann H, Wiche G (1987年1月). 「プレクチンとIFAP-300Kは、微小管関連タンパク質1と2、およびスペクトリンの240キロダルトンサブユニットに結合する相同タンパク質である」. The Journal of Biological Chemistry . 262 (3): 1320–1325. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75789-5 . PMID 3027087.
- ^ ab Brown MJ、Hallam JA、Liu Y、Yamada KM、Shaw S (2001 年 7 月)。「最先端: 細胞リンカープレクチンによるヒト T リンパ球細胞骨格の統合」。Journal of Immunology。167 ( 2): 641–645。doi : 10.4049 /jimmunol.167.2.641。PMID 11441066。
- ^ Russell RL、Cao D、 Zhang D、Handschumacher RE 、 Pizzorno G (2001 年 4 月)。「ウリジンホスホリラーゼとビメンチンの関連性。細胞内分布と局在」。The Journal of Biological Chemistry。276 ( 16): 13302–13307。doi : 10.1074/jbc.M008512200。PMID 11278417。
- ^ Tzivion G、Luo ZJ、Avruch J (2000 年 9 月)。「カリキュリン A 誘導性ビメンチンリン酸化は 14-3-3 を隔離し、生体内で他の 14-3-3 パートナーを置換する」。The Journal of Biological Chemistry。275 ( 38): 29772–29778。doi : 10.1074/ jbc.M001207200。PMID 10887173。
- ^ Zehner ZE、Shepherd RK、Gabryszuk J、Fu TF、Al-Ali M、Holmes WM (1997 年 8 月)。「ビメンチン mRNA の 3 ' 非翻訳領域内の RNA-タンパク質相互作用」。核酸研究 。25 ( 16 ) : 3362–3370。doi :10.1093/nar/25.16.3362。PMC 146884。PMID 9241253。
さらに読む
- Snásel J, Pichová I (1997). 「HIV-1プロテアーゼによる宿主細胞タンパク質の切断」Folia Biologica . 42 (5): 227–230. doi :10.1007/BF02818986. PMID 8997639. S2CID 7617882.
- Lake JA、Carr J、Feng F、Mundy L、Burrell C、Li P (2003 年 2 月)。「HIV-1 感染時の Vif の役割: 新規宿主細胞因子との相互作用」。Journal of Clinical Virology。26 ( 2): 143–152。doi : 10.1016 /S1386-6532(02)00113-0。PMID 12600646 。
外部リンク
- ビメンチン画像