波形蛋白Vimentin是一种在内皮或者其他间质细胞中表达的III型中间纤维蛋白,眼睛晶状体上皮细胞中就有大量表达的波形蛋白。波形蛋白有三个结构域,由一个含α螺旋的中心杆域连接N端的头部域和C端的尾部域。作为一种主要的骨架蛋白,波形蛋白参与细胞核与膜的连接和信号转导,影响晶状体细胞的分化,与细胞的迁移和运动有关,在伪足中就有波形蛋白。波形蛋白还受磷酸化作用的调节,蛋白激酶C可调控它的一些磷酸化位点。此外,波形蛋白在癌细胞中高表达使癌细胞获得侵袭性。晶状体正常状态的维持与波形蛋白息息相关,波形蛋白基因突变会导致波形蛋白组装紊乱从而引发疾病。波形蛋白编码基因外显子1第596号碱基的突变(G596A)造成第151号位的谷氨酸突变成赖氨酸(E151K),导致Vimentin骨架蛋白组装紊乱。由于跟SUMO特异性结合的底物一般都具有一个相同的基序ΨKx E/D,其中Ψ为疏水性氨基酸,K为目标赖氨酸,x是任何氨基酸,所以E151K的突变将导致一个十分保守的SUMO化位点的产生。我们推测E151K突变可能导致Vimentin单体被SUMO化,造成晶状体中波形蛋白纤维组装困难,从而产生白内障。为了证明此推测,我们构建了Vimentin野生型和E151K cDNA突变体的质粒,并把野生型和突变体质粒分别转入了小鼠的晶状体上皮细胞α-TN4-1中,用含有600ug/ml的G418培养基筛选,建立了稳定表达的细胞株,并用免疫荧光染色技术观察到了转染细胞与正常细胞的形态差异。为进一步确定E151K是否能被SUMO化而导致Vimentin组装病变打下了必要的基础。通过实验我们发现:正常的α-TN4-1细胞的波形蛋白骨架十分清晰,在远核端汇聚形成的放射线笔直而修长;转染了VIM的细胞虽也观察到由波形蛋白形成的细长的延伸部分,但明显在延伸的多处都发生了弯曲;而转染了E151K的细胞则观察不到延伸部分或延伸部分明显缩减,波形蛋白围绕在核周围呈不规则弥散状。