De tubulin är ett globalt dimeriskt protein som består av två polypeptider: alfa- och beta-tubulin. De är ordnade i form av ett rör för att ge upphov till mikrotubuli, som tillsammans med aktinmikrofilament och mellanliggande filament utgör cytoskelettet.
Mikrotubuli finns i olika väsentliga biologiska strukturer, såsom sperma flageller, förlängningar av ciliated organismer, cilier i luftstrupen och äggledarna, bland andra..
Dessutom fungerar strukturerna som tubulin bildar som transportvägar - analoga med spåren i ett tåg - av material och organeller i cellen. Förskjutningen av ämnen och strukturer är möjlig tack vare motorproteiner associerade med mikrotubuli, kallade kinesin och dynein..
Artikelindex
Tubulin-underenheter är 55 000 dalton heterodimerer och är byggstenarna i mikrotubuli. Tubulin finns i alla eukaryota organismer och har bevarats mycket under hela utvecklingen.
Dimeren består av två polypeptider som kallas alfa och beta tubulin. Dessa polymeriserar för att bilda mikrotubuli, som består av tretton protofilament anordnade parallellt i form av ett ihåligt rör..
En av de mest relevanta egenskaperna hos mikrotubuli är strukturens polaritet. Med andra ord är de två ändarna av mikrotubuli inte desamma: den ena änden kallas den snabbväxande eller "mer" änden, och den andra är den långsamt växande eller "mindre" änden..
Polaritet är viktigt eftersom det bestämmer rörelseriktningen längs mikrotubuli. Tubulin-dimer kan polymerisera och depolarisera i snabba monteringscykler. Detta fenomen förekommer också i aktinfilament.
Det finns en tredje typ av underenhet: det är gammatubulin. Detta är inte en del av mikrotubuli och är beläget i centrosomerna; emellertid deltar den i kärnbildningen och bildandet av mikrotubuli.
Alfa- och beta-underenheterna associerar starkt för att bilda en komplex heterodimer. Faktum är att interaktionen mellan komplexet är så intensiv att det inte dissocieras under normala förhållanden..
Dessa proteiner består av 550 aminosyror, mestadels sura. Även om alfa- och beta-tubuliner är ganska lika, kodas de av olika gener..
I alfa-tubulin kan aminosyrarester med en acetylgrupp hittas, vilket ger den olika egenskaper i cellflageller..
Varje subenhet av tubulin är associerad med två molekyler: i alfa-tubulin binder GTP irreversibelt och hydrolys av föreningen inträffar inte, medan det andra bindningsstället i beta-tubulin binder reversibelt GTP och hydrolyserar det..
GTP-hydrolys resulterar i ett fenomen som kallas "dynamisk instabilitet" där mikrotubuli genomgår tillväxt- och nedgångscykler, beroende på hastigheten för tubulintillsats och hastigheten för GTP-hydrolys..
Detta fenomen resulterar i en hög omsättningshastighet för mikrotubuli, där strukturens halveringstid bara är några minuter..
Alfa- och beta-underenheterna av tubulin polymeriserar för att ge upphov till mikrotubuli, som är en del av cytoskelettet.
Förutom mikrotubuli består cytoskelettet av ytterligare två strukturella element: aktinmikrofilament med cirka 7 nm och mellanliggande filament med en diameter på 10 till 15 nm..
Cytoskelettet är cellens ramverk, det stöder och upprätthåller cellformen. Emellertid är membran- och subcellulära fack inte statiska och är i ständiga rörelser för att kunna utföra fenomenen endocytos, fagocytos och utsöndring av material..
Cytoskelettets struktur gör att cellen rymmer sig själv för att uppfylla alla de ovannämnda funktionerna..
Det är det idealiska mediet för cellorganeller, plasmamembranet och andra cellkomponenter att utföra sina normala funktioner, förutom att delta i celldelning.
De bidrar också till cellulära rörelsefenomen som amoebokörning och specialiserade strukturer för rörelse som cilia och flagella. Slutligen är den ansvarig för musklernas rörelse.
Tack vare dynamisk instabilitet kan mikrotubuli omorganiseras fullständigt under celldelningsprocesser. Mikrorörarrangemanget under gränssnittet kan demonteras och tubulinunderenheterna är fria.
Tubulin kan återmontera sig själv och ge upphov till den mitotiska spindeln, som är involverad i separationen av kromosomer.
Det finns vissa läkemedel, såsom kolchicin, taxol och vinblastin som stör processerna för celldelning. Det verkar direkt på tubulinmolekyler och påverkar fenomenet montering och dissociation av mikrotubuli.
I djurceller sträcker sig mikrotubuli till centrosomen, en struktur nära kärnan som består av ett par centrioler (var och en orienterad vinkelrätt) och omgiven av en amorf substans, kallad pericentriolar matris..
Centriolerna är cylindriska kroppar bildade av nio tripletter av mikrotubuli, i en organisation som liknar cilier och cellflageller..
Under celldelningsprocessen sträcker sig mikrotubuli från centrosomerna och bildar således den mitotiska spindeln, som är ansvarig för den korrekta fördelningen av kromosomerna till de nya dottercellerna..
Det verkar som att centriolerna inte är nödvändiga för sammansättningen av mikrotubuli i celler, eftersom de inte finns i växtceller eller i vissa eukaryota celler, såsom i ägglossarna hos vissa gnagare.
I den pericentriola matrisen inträffar initieringen för sammansättningen av mikrotubuli, där kärnbildning sker med hjälp av gammatubulin.
De tre typerna av tubulin (alfa, beta och gamma) kodas av olika gener och är homologa med en gen som finns i prokaryoter som kodar för ett 40 000-daltonprotein, kallat FtsZ. Bakterieproteinet liknar funktionellt och strukturellt tubulin.
Det är troligt att proteinet hade en förfäderlig funktion i bakterier och modifierades under evolutionära processer och slutade i ett protein med de funktioner det utför i eukaryoter.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.