Tubulin

Co to jest tubulina?

Tubulin Jest to białko kulkowe Dimérica utworzone przez dwa polipeptydy: alfa tubulin i beta. Są one zorganizowane w postaci rurki, aby zwiększyć mikrotubule, które wraz z mikrofilamentami aktyny i włókna pośrednie stanowią cytoszkielet.

Mikrotubule znajdują się w różnych niezbędnych strukturach biologicznych, takich jak plaga nasienia, przedłużenia organizmów rzęskowych, między innymi rzęski tchawicy i jajowód,.

Ponadto struktury, które tworzą tubulinę, działają jako trasy transportowe - analogiczne do torów pociągu i organelli wewnątrz komórki. Przemieszczenie substancji i struktur jest możliwe dzięki białkom motorycznym związanym z mikrotubulami, zwanymi kinesina i diein.

Charakterystyka tubuliny

Podpoważności

Podjednostki tubuliny to 55 000 heterodimerów Daltonów i są strukturalnymi blokami mikrotubul. Tubulina występuje we wszystkich organizmach eukariotycznych i została wysoce zachowana w trakcie ewolucji.

Dimer

Dimer składa się z dwóch polipeptydów zwanych alfa i kanaliine beta. Są one polimeryzowane, tworząc mikrotubule, które składają się z trzynastu protofilamentów zorganizowanych równolegle w postaci pustej rurki.

Jedną z najbardziej istotnych cech mikrotubul jest polaryzacja struktury. Innymi słowy, dwie skrajności mikrotubulki nie są takie same: jeden koniec nazywa się szybki lub „bardziej” końcem, a drugi jest powolny lub „mniej” powolny wzrost.

Polaryzacja jest ważna, ponieważ określa kierunek ruchu wzdłuż mikrotubulki. Dimer tubuliny jest w stanie polimeryzować i depolaryzować w szybkich cyklach montażowych. Zjawisko to występuje również w włóknach aktyny.

Może ci służyć: Merochippus: Charakterystyka, reprodukcja, odżywianie, taksonomia

Tubulina gamma

Istnieje trzeci rodzaj podjednostki: jest to tubulina gamma. Nie jest to część mikrotubul i znajduje się w centrach; Jednak uczestniczyć w zarodkowaniu i tworzeniu mikrotubul.

ALFA i TUBULINA BETA

Podjednostki alfa i beta są silnie powiązane z tworzeniem złożonego heterodimera. W rzeczywistości interakcja kompleksu jest tak intensywna, że ​​nie jest oddzielona w normalnych warunkach.

Białka te powstają przez 550 aminokwasów, głównie kwasów. Chociaż alfa i tubuliny beta są dość podobne, są one kodowane przez różne geny.

W tubulinie alfa można znaleźć reszty aminokwasowe z grupą acetylową, dając różne właściwości w plażach komórkowych.

Każda podjednostka tubuliny jest związana z dwiema cząsteczkami: w tubie alfa GTP jest nieskrępowalna, a hydroliza związku nie występuje, podczas gdy drugie miejsce wiązania w tubulinie beta, odwracalnie łączy GTP i hydrolizuje ją.

Hydroliza GTP powoduje zjawisko zwane „niestabilnością dynamiczną”, w którym mikrotubule doświadczają wzrostu i zmniejszania cykli, w zależności od prędkości uzależnienia od tubuliny i prędkości hydrolizy GTP.

Zjawisko to przekłada się na wysoką szybkość wymiany mikrotubul, gdzie pół -life struktury wynosi zaledwie kilka minut.

Funkcje tubuliny

Cytoszkielet

Różne elementy cytoszkieletu mają różne funkcje, ale jedne z najbardziej widocznych są wewnętrzna organizacja struktur cytozolowych

Podjednostki alfa i beta tubuliny są polimeryzowane, aby zwiększyć mikrotubule, które są częścią cytoszkieletu.

Może ci służyć: włókniste białka

Oprócz mikrotubul cytoszkielet składa się z dwóch dodatkowych elementów strukturalnych: mikrofilamentów aktyny o średnicy około 7 nm i pośrednie.

Cytoszkielet jest ramą komórki, obsługuje ją i utrzymuje formę komórki. Jednak membrana i przedziały subkomórkowe nie są statyczne i stwierdzono, że w stałych ruchach są w stanie wykonać zjawiska endocytozy, fagocytozy i wydzielania materiału.

Struktura cytoszkieletu umożliwia zakwaterowanie komórki do spełnienia wszystkich wymienionych funkcji.

Jest to idealny środek dla organelli komórkowych, błony plazmatycznej i innych składników komórkowych do wykonywania swoich zwykłych funkcji, oprócz uczestnictwa w podziale komórek.

Przyczyniają się również do zjawisk ruchów komórkowych, takich jak lokomocja amebas, oraz w wyspecjalizowanych strukturach do przemieszczenia, takich jak rzęski i plagi. Wreszcie jest odpowiedzialny za ruch mięśni.

Mitoza

Dzięki dynamicznej niestabilności mikrotubule mogą całkowicie zreorganizować podczas procesów podziału komórek. Mikrotubule układają się.

Tubulinę można ponownie złożyć i powstrzymać wrzeciono mitotyczne, które uczestniczy w oddzieleniu chromosomów.

Istnieją pewne leki, takie jak MATS, Taxol i Vinblastin, które przerywają procesy podziału komórek. Działa bezpośrednio w cząsteczkach tubuliny, wpływając na zjawisko montażowe i dysocjacyjne mikrotubul.

Krążyna

W komórkach zwierzęcych mikrotubule rozciągają się na centra, strukturę zbliżoną do jądra utworzonego przez parę centrioli (każda zorientowana prostopadle) i otoczona substancją amorficzną, zwaną matrycą pericestriolarną.

Może ci służyć: Transcitosis

Centriolos są ciałami cylindrycznymi utworzonymi przez dziewięć trzepotów mikrotubul, w organizacji podobnej do komórek i wici komórkowej.

W procesie podziału komórek mikrotubule rozciągają się z centrów, tworząc w ten sposób wrzeciono mitotyczne, odpowiedzialne za prawidłowe rozmieszczenie chromosomów do nowych komórek potomnych.

Wydaje się, że centriole nie są niezbędne do montażu mikrotubuli wewnątrz komórek, ponieważ nie są one obecne w komórkach roślinnych lub w niektórych komórkach eukariotycznych, jak w owole niektórych gryzoni.

W matrycy pericentriolarowej inicjacja występuje dla montażu mikrotubul, gdzie zarodkowanie zachodzi przy pomocy tubuliny gamma.

Perspektywa ewolucyjna

Trzy typy tubuliny (alfa, beta i gamma) są kodowane przez różne geny i są homologiczne do genu znajdującego się w prokariotach, które koduje 40 000 białka Daltona, zwanego FTSz. Białko bakteryjne jest funkcjonalnie i strukturalnie podobne do tubuliny.

Jest prawdopodobne, że białko miało funkcję przodków w bakteriach i zostało zmodyfikowane podczas procesów ewolucyjnych, kończąc w białku z funkcjami, które wykonuje w eukariotach.