Tubulina Alfa un Beta, funkcijas



The tubulīns ir globulārā dimēra proteīns, ko veido divi polipeptīdi: alfa un tubulīna. Tie ir sakārtoti caurules veidā, lai radītu mikrotubulus, kas kopā ar aktīna mikrošķiedriem un starpfilamentiem veido citoskeletu..

Mikrotubulas atrodamas dažādās būtiskajās bioloģiskajās struktūrās, piemēram, spermas flagellumā, cilieso organismu paplašinājumos, trahejas cilpās un olvados..

Turklāt struktūras, kas veido tubulīnu, darbojas kā transporta ceļi -analogi ar materiālu un organisko vilcienu kustībām šūnā. Vielu un struktūru pārvietošana ir iespējama, pateicoties ar proteīniem, kas saistīti ar mikrotubuliem, ko sauc par kinesīnu un dinīnu..

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
  • 2 Tubulīna alfa un beta
  • 3 Funkcijas
    • 3.1
    • 3.2 Mitoze
    • 3.3 Centrosome
  • 4 Evolūcijas perspektīva
  • 5 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Tubulīna apakšvienības ir 55 000 daltonu heterodimēri un tie ir mikrotubulu veidojošie bloki. Tubulīns atrodams visos eukariotiskajos organismos un evolūcijas gaitā ir ļoti konservēts.

Dimeers sastāv no diviem polipeptīdiem, ko sauc par tubulīna alfa un beta. Tie tiek polimerizēti, veidojot mikrotubulas, kas sastāv no trīspadsmit protofilamentiem, kas izvietoti paralēli dobās caurules veidā..

Viena no svarīgākajām mikrotubulu īpašībām ir struktūras polaritāte. Citiem vārdiem sakot, divi mikrotubulas gali nav vienādi: viens gals tiek saukts par strauji augošu galu vai "vairāk", bet otrs gals ir lēns augšana vai "mazāk"..

Polaritāte ir svarīga, jo tā nosaka kustības virzienu pa mikrotubulu. Tubulīna dimērs spēj polimerizēties un depolarizēt ātrās montāžas ciklos. Šī parādība notiek arī aktīna pavedienos.

Ir trešais subvienības veids: tas ir gamma tubulīns. Tas nav mikrotubulu daļa un atrodas centrosomās; tomēr tā piedalās mikrotubulu kodēšanā un veidošanā.

Tubulīna alfa un beta

Alfa un beta apakšvienības ir cieši saistītas, veidojot kompleksu heterodimēru. Faktiski kompleksa mijiedarbība ir tik intensīva, ka tā normālos apstākļos neatdalās.

Šīs olbaltumvielas veido 550 aminoskābes, galvenokārt skābes. Lai gan alfa un beta tubulīni ir diezgan līdzīgi, tos kodē dažādi gēni.

Alfa tubulīnā var atrast aminoskābju atlikumus ar acetilgrupu, piešķirot atšķirīgas īpašības šūnu karodziņā.

Katra tubulīna apakšvienība ir saistīta ar divām molekulām: alfa tubulīna GTP neatgriezeniski saistās un savienojuma hidrolīze nenotiek, bet otrā tubulīna beta saistīšanās vieta atgriezeniski saistās ar GTP un hidrolizē to.

GTP hidrolīze rada fenomenu, ko dēvē par "dinamisko nestabilitāti", kur mikrotubulas pakļaujas augšanas un sabrukšanas cikliem atkarībā no tubulīna atkarības ātruma un GTP hidrolīzes ātruma..

Šī parādība nozīmē augstu mikrotubulu apgrozījuma ātrumu, kur struktūras pusperiods ir tikai dažas minūtes.

Funkcijas

Cytoskeleton

Tubulīna polimerizācijas alfa un beta apakšvienības, kas izraisa mikrotubulas, kas ir daļa no citoskeleta.

Papildus mikrotubulām, citozkelets sastāv no diviem papildu strukturāliem elementiem: aktīna mikrošķiedras, kuru diametrs ir aptuveni 7 nm, un starpslāniem, kuru diametrs ir no 10 līdz 15 nm..

Cytoskelets ir šūnu ietvars, dod tai atbalstu un uztur šūnu formu. Tomēr membrāna un subcellulārie nodalījumi nav statiski un pastāvīgi kustas, lai varētu veikt endocitozes, fagocitozes un materiālu sekrēcijas parādības..

Cytoskeleta struktūra ļauj šūnai uzņemties sevi, lai izpildītu visas minētās funkcijas.

Tā ir ideāla vide šūnu organelēm, plazmas membrānai un citiem šūnu komponentiem, lai veiktu savas parastās funkcijas, papildus piedaloties šūnu dalīšanā.

Tie veicina arī šūnu kustību fenomenus, piemēram, amoebas kustību, un specializētās pārvietošanas struktūras, piemēram, cilia un flagella. Visbeidzot, tas ir atbildīgs par muskuļu kustību.

Mitoze

Pateicoties dinamiskai nestabilitātei, šūnu dalīšanas procesos mikrotubulas var pilnībā reorganizēt. Mikrotubulu izkārtojums saskarnes laikā spēj izjaukt un tubulīna apakšvienības ir brīvas.

Tubulīns atkal var savākt un radīt mitotisko vārpstu, kas piedalās hromosomu atdalīšanā.

Ir dažas zāles, piemēram, kolhicīns, taksols un vinblastīns, kas pārtrauc šūnu dalīšanās procesus. Darbojas tieši uz tubulīna molekulām, kas ietekmē mikrotubulu pulcēšanās un disociācijas fenomenu.

Centrosome

Dzīvnieku šūnās mikrotubulas paplašinās līdz centrosomam - struktūrai pie kodola, ko veido pāris centrioli (katrs orientēts perpendikulāri) un kuru ieskauj amorfa viela, ko sauc par pericentriolāra matricu..

Centrioli ir cilindriski korpusi, ko veido deviņi mikrotubulu trīskārši, organizācijā, kas ir līdzīga šūnu blakusdobumiem un.

Šūnu dalīšanās procesā mikrotubulas izplešas no centrosomām, veidojot mitotisko vārpstu, kas atbild par pareizu hromosomu sadalījumu jaunajām meitas šūnām..

Šķiet, ka centrioles nav būtiskas mikrotubulu savākšanai šūnās, jo tās nav sastopamas augu šūnās vai dažās eukariotiskajās šūnās, piemēram, dažu grauzēju ovulās..

Pericentriolārajā matricā sākas mikrotubulu montāža, kur kodolizācija notiek ar gamma tubulīna palīdzību..

Evolūcijas perspektīva

Trīs tubulīna veidus (alfa, beta un gamma) kodē dažādi gēni, un tie ir homologi ar gēnu, kas atrasts prokariotos, kas kodē 40 000 daltonu proteīnu, ko sauc par FtsZ. Baktēriju proteīns ir funkcionāli un strukturāli līdzīgs tubulīnam.

Ir ticams, ka proteīnam baktērijās ir senču funkcija, un tā tika modificēta evolūcijas procesu laikā, ar proteīniem noslēdzot funkcijas, kuras tā spēlē eukariotos..

Atsauces

  1. Cardinali, D. P. (2007). Lietišķā neirozinātne: tās pamati. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cooper, G.M. (2000). Šūna: molekulārā pieeja. 2. izdevums. Sunderland (MA): Sinauer Associates.
  3. Curtis, H., un Schnek, A. (2006). Ielūgums uz bioloģiju. Ed. Panamericana Medical.
  4. Frixione, E., un Meza, I. (2017). Dzīvojamās mašīnas: kā šūnas pārvietojas?. Ekonomiskās kultūras fonds.
  5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Molekulāro šūnu bioloģija. 4. izdevums. Ņujorka: W. H. Freemans.