Tubulina Alfa ir Beta, funkcijos



The tubulinas yra globulinis dimerinis baltymas, kurį sudaro du polipeptidai: alfa-tubulinas ir beta. Jie organizuojami vamzdžio pavidalu, kad atsirastų mikrotubulų, kurie kartu su aktino mikrofilmu ir tarpiniais gijos sudaro cytoskeletą..

Mikrotubulai randami įvairiose būtinose biologinėse struktūrose, pvz., Spermos vėliavose, kryžminių organizmų išplėtimuose, trachėjos žieduose ir kiaušintakiuose..

Be to, struktūros, sudarančios tubuliną, veikia kaip transporto keliai -analogai su ląstelių viduje esančių medžiagų ir organelių trasomis. Medžiagų ir struktūrų poslinkis yra galimas dėl motorinių baltymų, susijusių su mikrotubulais, vadinamais kinezinu ir dyneinu..

Indeksas

  • 1 Bendrosios charakteristikos
  • 2 Tubulino alfa ir beta
  • 3 Funkcijos
    • 3.1 Cytoskeletas
    • 3.2 Mitozė
    • 3.3 Centrosome
  • 4 Evoliucinė perspektyva
  • 5 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Tubulino subvienetai yra 55 000 daltonų heterodimeriai ir yra mikrotubulų statybiniai blokai. Tubulinas randamas visuose eukariotiniuose organizmuose ir evoliucijos metu buvo labai konservuotas.

Dimetras susideda iš dviejų polipeptidų, vadinamų tubulino alfa ir beta. Jie yra polimerizuoti, kad susidarytų mikrotubulai, kuriuos sudaro trylika protofilamentų, išdėstytų lygiagrečiai tuščiavidurių vamzdžių pavidalu..

Viena iš svarbiausių mikrotubulių savybių yra struktūros poliškumas. Kitaip tariant, du mikrotubulio galai nėra vienodi: vienas galas vadinamas sparčiai augančiu galu arba „daugiau“, o kitas galas yra lėtas augimas arba „mažiau“..

Poliškumas yra svarbus, nes jis lemia judėjimo kryptį palei mikrotubulą. Tubulino dimeras gali polimerizuoti ir depolarizuoti greituose surinkimo cikluose. Šis reiškinys taip pat pasireiškia aktino gijos.

Yra trečiasis subvieneto tipas: tai gama tubulinas. Tai nėra mikrotubulų dalis ir yra centrosomose; tačiau jis dalyvauja mikrotubulų branduolyje ir formavime.

Tubulino alfa ir beta

Alfa ir beta subvienetai yra glaudžiai susiję su sudėtiniu heterodimeru. Iš tiesų komplekso sąveika yra tokia intensyvi, kad įprastomis sąlygomis ji nesiskiria.

Šiuos baltymus sudaro 550 aminorūgščių, daugiausia rūgščių. Nors alfa ir beta tubulinai yra gana panašūs, juos koduoja skirtingi genai.

Alkoholio tubulinoje galima rasti aminorūgščių likučių su acetilo grupe, suteikiant skirtingas savybes ląstelių vėliavose.

Kiekvienas tubulino subvienetas yra susietas su dviem molekulėmis: alfa tubulinuose GTP negrįžtamai jungiasi, o junginio hidrolizė neįvyksta, o antroji tubulino beta prisijungimo vieta grįžtamai susieja GTP ir hidrolizuoja ją.

GTP hidrolizė sukelia fenomeną, vadinamą „dinamišku nestabilumu“, kai mikrotubulai auga ir mažėja, priklausomai nuo priklausomybės nuo tubulino greičio ir GTP hidrolizės greičio..

Šis reiškinys reiškia didelį mikrotubulų judėjimo greitį, kai pusinės eliminacijos laikas yra tik kelios minutės.

Funkcijos

Cytoskeletas

Tubulino polimerizacijos alfa ir beta subvienetai sudaro mikrotubulus, kurie yra cytoskeleto dalis..

Be mikrotubulų, citoskeletas susideda iš dviejų papildomų konstrukcinių elementų: apie 7 nm aktino mikrofiltrus ir 10–15 nm skersmens tarpinius gijas..

Cytoskeletas yra ląstelės pagrindas, suteikia jai paramą ir palaiko ląstelių formą. Tačiau membrana ir subcelluliariniai skyriai nėra statiški ir nuolat kinta, kad galėtų atlikti endocitozės, fagocitozės ir medžiagų sekrecijos reiškinius..

Cytoskeleto struktūra leidžia ląstelei prisitaikyti prie visų minėtų funkcijų.

Tai ideali terpė ląstelių organeliams, plazmos membranai ir kitiems ląstelių komponentams, kad galėtų atlikti įprastas funkcijas, be dalyvavimo ląstelių dalijime.

Jie taip pat prisideda prie ląstelių judėjimo reiškinių, pvz., Amoebų judėjimo, ir specializuotų poslinkių struktūrų, pvz., Blakstienų ir vėliavų. Galiausiai jis yra atsakingas už raumenų judėjimą.

Mitozė

Dinamiško nestabilumo dėka mikrotubulai gali būti visiškai pertvarkyti ląstelių dalijimosi procesų metu. Mikrotubulų išdėstymas sąsajos metu gali išardyti ir tubulino subvienetai yra laisvi.

Tubulinas vėl gali surinkti ir kilti iš mitozinio veleno, kuris dalyvauja chromosomų atskyrime.

Yra tam tikrų vaistų, tokių kaip kolchicinas, taksolis ir vinblastinas, kurie nutraukia ląstelių dalijimosi procesus. Veikia tiesiogiai ant tubulino molekulių, veikiančių mikrotubulų surinkimo ir disociacijos fenomeną.

Centrosome

Gyvūnų ląstelėse mikrotubulai plečiasi į centrosomą - struktūrą, esančią netoli branduolio, kurį sudaro poros centriolių (kiekvienas iš jų yra statmenai) ir apsuptas amorfinės medžiagos, vadinamos pericentrioliniu matricu..

Centrioliai yra cilindriniai kūnai, kuriuos sudaro devyni mikrotubulų tripletai, panašioje organizacijoje, kaip.

Ląstelių dalijimosi procese mikrotubulai išeina iš centrosomų, formuojančių mitozinį veleną, atsakingą už teisingą chromosomų pasiskirstymą naujoms dukterinėms ląstelėms..

Atrodo, kad centrioliai nėra būtini mikrotubulų surinkimui ląstelių viduje, nes jie nėra augalų ląstelėse ar kai kuriose eukariotinėse ląstelėse, kaip ir tam tikrų graužikų kiaušidėse.

Pericentriolarinėje matricoje inicijavimas vyksta mikrotubulų surinkimui, kai gliukozė atsiranda gama tubulino pagalba..

Evoliucinė perspektyva

Trys tubulino tipai (alfa, beta ir gama) yra užkoduoti skirtingais genais ir yra homologiški genų, rastų prokariotuose, kurie koduoja 40 000 daltonų baltymą, vadinamą FtsZ. Bakterinis baltymas yra funkciniu ir struktūriniu požiūriu panašus į tubuliną.

Tikėtina, kad bakterijose baltymas turėjo protėvių funkciją ir buvo modifikuotas evoliucinių procesų metu, baltymu susiejant funkcijas, kurias jis atlieka eukariotuose..

Nuorodos

  1. Cardinali, D. P. (2007). Taikomoji neurologija: jos pamatai. Red. Panamericana Medical.
  2. Cooper, G.M. (2000). Ląstelė: molekulinis metodas. 2-asis leidimas. „Sunderland“ (MA): „Sinauer Associates“.
  3. Curtis, H., ir Schnek, A. (2006). Kvietimas į biologiją. Red. Panamericana Medical.
  4. Frixione, E., & Meza, I. (2017). Gyvenamieji aparatai: kaip ląstelės juda?. Ekonominės kultūros fondas.
  5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Molekulinės ląstelės biologija. 4-asis leidimas. Niujorkas: W. H. Freeman.