Tubuline

Wat is tubulin?

De Tubuline Het is een dimérica bolvormig eiwit gevormd door twee polypeptiden: alfa tubuline en bèta. Ze zijn georganiseerd in de vorm van een buis om aanleiding te geven tot de microtubuli, die samen met de actinemicrofilamenten en de tussenliggende filamenten het cytoskelet vormen.

De microtubuli worden aangetroffen in verschillende onmisbare biologische structuren, zoals de plaag van het sperma, de verlengingen van de ciliated organismen, de cilia van de luchtpijp en van de eileiders, onder anderen.

Bovendien zijn de structuren die de tubulinefunctie vormen als transportroutes - analoog aan het sporen van een trein en organellen in de cel. De verplaatsing van stoffen en structuren is mogelijk dankzij motorische eiwitten geassocieerd met microtubuli, Kinesina en diein genoemd.

Tubuline -kenmerken

Subeenheid

Tubuline -subeenheden zijn 55.000 Daltons heterodimeren en zijn de structurele blokken van microtubuli. Tubulin wordt gevonden in alle eukaryotische organismen en is in de loop van de evolutie sterk bewaard.

Dimeer

Het dimeer bestaat uit twee polypeptiden genaamd alfa en bèta tubuline. Deze worden gepolymeriseerd om de microtubuli te vormen, die bestaan ​​uit dertien protofilamenten georganiseerd in de vorm van een holle buis.

Een van de meest relevante kenmerken van microtubuli is de polariteit van de structuur. Met andere woorden, de twee uitersten van de microtubule zijn niet hetzelfde: het ene uiteinde wordt een snel of "meer" eind -uiteinde genoemd en het andere is langzaam of "minder" langzame groei.

Polariteit is belangrijk, omdat het de richting van de beweging langs de microtubule bepaalt. Tubuline -dimeer kan polymeriseren en depolariseren in snelle montagecycli. Dit fenomeen komt ook voor in actinefilamenten.

Kan u van dienst zijn: Merychippus: kenmerken, reproductie, voeding, taxonomie

Gamma tubulin

Er is een derde type subeenheid: het is de gamma tubulin. Dit maakt geen deel uit van de microtubuli en bevindt zich in de centra; Deel echter deel aan de nucleatie en vorming van microtubuli.

Alfa en Beta Tubuline

Alpha- en bèta -subeenheden zijn sterk geassocieerd om een ​​complexe heterodimeer te vormen. In feite is de interactie van het complex zo intens dat het niet wordt gedissocieerd onder normale omstandigheden.

Deze eiwitten worden gevormd door 550 aminozuren, meestal zuren. Hoewel alfa- en bèta -tubulines vrij gelijkaardig zijn, worden ze gecodeerd door verschillende genen.

In de alfabubuline kunt u aminozuurresiduen vinden met een acetylgroep, waardoor verschillende eigenschappen worden gegeven in celjingen.

Elke tubulinesubeenheid wordt geassocieerd met twee moleculen: in het alfabubuline is de GTP onomkeerbaar en de hydrolyse van de verbinding vindt niet op, terwijl de tweede plaats van binding in de bèta -tubuline de GTP omkeert en het hydrolyseert en hydrolyseert en hydrolyseert het en hydrolyseert het en hydrolyseert u het en hydrolyseert u de GTP en hydrolyseert u de GTP en hydrolyseerden.

GTP -hydrolyse resulteert in een fenomeen dat "dynamische instabiliteit" wordt genoemd, waarbij microtubuli groei ervaren en cycli verminderen, afhankelijk van de snelheid van tubuline -verslaving en de snelheid van GTP -hydrolyse.

Dit fenomeen vertaalt zich in een hoge vervangingssnelheid van microtubuli, waarbij de halfwaardetijd van de structuur slechts enkele minuten is.

Tubulin -functies

Cytoskelet

De verschillende componenten van het cytoskelet hebben verschillende functies, maar een van de meest prominente zijn de interne organisatie van cytosolische structuren

De alfa- en bèta -subeenheden van de tubuline zijn gepolymeriseerd om aanleiding te geven tot de microtubuli, die deel uitmaken van het cytoskelet.

Kan u van dienst zijn: vezelachtige eiwitten

Naast de microtubuli bestaat het cytoskelet uit twee extra structurele elementen: actinemicrofilamenten van ongeveer 7 nm en de tussenliggende filamenten met een diameter van 10 tot 15 nm.

Het cytoskelet is het frame van de cel, het ondersteunt het en onderhoudt de celvorm. De membraan- en subcellulaire compartimenten zijn echter niet statisch en worden in constante bewegingen gevonden om de fenomenen van endocytose, fagocytose en materiaalafscheiding uit te voeren.

Door de structuur van het cytoskelet kan de cel worden ondergebracht om alle genoemde functies te vervullen.

Het is het ideale middel voor cellulaire organellen, plasmamembraan en andere cellulaire componenten om hun gebruikelijke functies uit te voeren, naast deelname aan celdeling.

Ze dragen ook bij aan de fenomenen van cellulaire bewegingen zoals de voortbeweging van amoebas, en in gespecialiseerde structuren voor verplaatsing zoals cilia en geselen. Ten slotte is hij verantwoordelijk voor de beweging van de spieren.

Mitose

Dankzij dynamische instabiliteit kunnen microtubuli volledig reorganiseren tijdens celdelingsprocessen. De microtubuli regelen.

Tubulin kan opnieuw worden geassembleerd en de oorspronkelijke mitotische spindel, die deelneemt aan de scheiding van chromosomen.

Er zijn bepaalde geneesmiddelen, zoals matten, taxol en vinblastin die de celdelingsprocessen onderbreken. Het werkt rechtstreeks in tubulinemoleculen, die het fenomeen van de assemblage en het dissociatie van microtubuli beïnvloeden.

Centreren

In diercellen strekken microtubuli zich uit tot het centreren, een structuur dicht bij de kern gevormd door een paar centriolen (elk loodrecht georiënteerd) en omgeven door een amorfe stof, pericentriolaire matrix genoemd.

Kan u van dienst zijn: transcitose

Centriolo's zijn cilindrische lichamen gevormd door negen microtubuli -drieling, in een organisatie vergelijkbaar met cellen en cellulaire flagella.

In het celdelingsproces strekken de microtubuli zich uit van de centra, waardoor de mitotische spindel wordt gevormd, verantwoordelijk voor de juiste verdeling van chromosomen naar de nieuwe dochtercellen.

Het lijkt erop dat centriolen niet onmisbaar zijn voor de assemblage van microtubuli in de cellen, omdat ze niet aanwezig zijn in plantencellen of in sommige eukaryotische cellen, zoals in de eitjes van bepaalde knaagdieren.

In de pericentriolaire matrix vindt de initiatie plaats voor de assemblage van de microtubuli, waarbij de nucleatie optreedt met behulp van de gamma -tubuline.

Evolutionair perspectief

De drie soorten tubuline (alfa, bèta en gamma) worden gecodeerd door verschillende genen en zijn homoloog aan een gen gevonden in prokaryoten dat codeert voor een 40.000 Daltons -eiwit, Ftsz genoemd. Bacterieel eiwit is functioneel en structureel vergelijkbaar met tubuline.

Het is waarschijnlijk dat het eiwit een voorouderlijke functie had in bacteriën en werd gemodificeerd tijdens evolutieprocessen, die in een eiwit worden afgesloten met de functies die het uitvoert in eukaryoten.