Tubulina Alfa és Beta, Funkciók



az tubulin a két polipeptid által alkotott gömb alakú dimer fehérje: alfa-tubulin és béta. A csövek formájában vannak kialakítva, hogy a mikrotubulusokat hozzák létre, amelyek az aktin mikroszálakkal és a közbenső szálakkal együtt alkotják a citoszkelont..

A mikrotubulusok különböző alapvető biológiai struktúrákban találhatók, mint például a sperma flagellumja, a cirkulált organizmusok kiterjesztése, a légcső és a petevezető csíkok..

Ezenkívül a tubulinát alkotó struktúrák közlekedési útvonalakként működnek - a sejtek belsejében lévő anyagok és szervek vonalaira vonatkoznak. Az anyagok és szerkezetek elmozdulása a mikrotubulusokhoz kapcsolódó motoros fehérjéknek, a kinesinnek és a dyneinnek köszönhető..

index

  • 1 Általános jellemzők
  • 2 Tubulin alfa és béta
  • 3 Funkciók
    • 3.1 Cytoskeleton
    • 3.2 Mitózis
    • 3.3 Centrosome
  • 4 Evolúciós perspektíva
  • 5 Referenciák

Általános jellemzők

A tubulin alegységek 55 000 dalton heterodimerek és a mikrotubulusok építőkövei. A tubulin minden eukarióta szervezetben megtalálható, és az evolúció során erősen konzervált.

A dimer két, a tubulin alfa és béta nevű polipeptidből áll. Ezek polimerizálva vannak mikrotubulusok kialakítására, amelyek tizenhárom protofilből állnak, amelyek párhuzamosan üreges cső formájában vannak elrendezve..

A mikrotubulusok egyik legfontosabb jellemzője a szerkezet polaritása. Más szavakkal, a mikrotubulus két vége nem azonos: az egyik végét a gyorsan növekvő végnek, vagy a "többnek" nevezik, a másik vége lassú vagy "kevésbé"..

A polaritás fontos, mivel meghatározza a mikrotubulus mentén történő mozgás irányát. A tubulin dimer gyors szerelési ciklusokban képes polimerizálni és depolarizálni. Ez a jelenség az aktin szálakban is előfordul.

Van egy harmadik típusú alegység: gamma-tubulin. Ez nem része a mikrotubulusoknak és a centroszómákban van; mindazonáltal részt vesz a mikrotubulusok nukleációjában és kialakulásában.

Tubulin alfa és béta

Az alfa- és béta-alegységek erősen kapcsolódnak egy komplex heterodimer kialakításához. Tény, hogy a komplex kölcsönhatása olyan intenzív, hogy normál körülmények között nem szétválik.

Ezeket a fehérjéket 550 aminosav, főként savak képezik. Bár az alfa- és béta-tubulinok meglehetősen hasonlóak, ezeket különböző gének kódolják.

Az alfa tubulinában acetilcsoporttal rendelkező aminosav-maradékok találhatók, amelyek különböző tulajdonságokat biztosítanak a sejt flagellában.

A tubulin minden alegysége két molekulával van társítva: az alfa-tubulinban a GTP visszafordíthatatlanul kötődik, és a vegyület hidrolízise nem fordul elő, míg a tubulin béta második kötőhelye reverzibilisen kötődik a GTP-hez és hidrolizálja azt.

A GTP hidrolízise olyan jelenséget eredményez, amelyet "dinamikus instabilitásnak" neveznek, ahol a mikrotubulusok növekedési és bomlási cikluson mennek keresztül, a tubulin-függőség sebességétől és a GTP hidrolízis sebességétől függően..

Ez a jelenség a mikrotubulusok magas fordulatszámára utal, ahol a szerkezet felezési ideje csak néhány perc.

funkciók

citoszkeleton

A tubulin-polimerizáció alfa- és béta-alegységei olyan mikrotubulusokat eredményeznek, amelyek a citoszkeleton részét képezik.

A mikrotubulusokon kívül a citoszkeleton két további szerkezeti elemből áll: az aktin mikroszálakból körülbelül 7 nm, és a közbenső szálak átmérője 10-15 nm..

A citoszkeleton a sejt kerete, támogatja és fenntartja a sejtformát. A membrán és a szubcelluláris rekeszek azonban nem statikusak, és állandó mozgásban vannak, hogy képesek legyenek végrehajtani az endocitózis, a fagocitózis és az anyagok szekrécióját..

A citoszkeleton szerkezete lehetővé teszi a sejt számára, hogy eleget tegyen az összes említett funkciónak.

Ideális közeg a celluláris organellákhoz, a plazmamembránhoz és más sejtkomponensekhez a szokásos funkcióik elvégzéséhez, a sejtmegosztáson kívül való részvétel mellett.

Emellett hozzájárulnak a sejtmozgások jelenségeihez, például az amoebasok mozgásához, valamint az elmozdulás speciális struktúráihoz, mint például a szilíciához és a flagellához. Végül az izmok mozgásáért felelős.

mitózis

A dinamikus instabilitásnak köszönhetően a mikrotubulusok teljesen átalakulhatnak a sejtmegosztási folyamatok során. A mikrotubulus elrendezés az interfész alatt képes szétszerelni és a tubulin alegységek szabadok.

A tubulin újra összeállhat és a mitotikus orsóból származhat, amely részt vesz a kromoszómák elválasztásában.

Vannak olyan gyógyszerek, mint a kolchicin, a taxol és a vinblasztin, amelyek megszakítják a sejtmegosztási folyamatokat. Közvetlenül a tubulin molekulákra hat, amelyek befolyásolják a mikrotubulusok összeszerelési és disszociációs jelenségét.

centrosoma

Állati sejtekben a mikrotubulusok kiterjednek a centroszómára, egy olyan struktúrára, amely közel van a maghoz, amelyet egy centriol pár képez (mindegyik merőlegesen orientálva) és amorf anyaggal körülvéve, amit pericentrioláris mátrixnak neveznek..

A centriolok hengeres testek, amelyeket kilenc mikrotubulusok alkotnak, egy olyan szervezetben, amely hasonlít a celluláris szemgömbökhöz és a flagellához..

A sejtosztódás folyamatában a mikrotubulusok kiterjednek a mitózis orsót képező centroszómákra, amelyek felelősek a kromoszómák helyes eloszlásáért az új lányok sejtjei számára..

Úgy tűnik, hogy a centriolok nem feltétlenül szükségesek a mikrotubulusok összeszereléséhez a sejtekben, mivel ezek nincsenek jelen a növényi sejtekben vagy egyes eukarióta sejtekben, mint az egyes rágcsálók ovulái..

A pericentrioláris mátrixban a mikrotubulusok összeszerelésénél kezdődik, ahol a nukleáció a gamma-tubulin segítségével történik..

Evolúciós perspektíva

A tubulin három típusát (alfa, béta és gamma) különböző gének kódolják, és homológok a prokariótákban található génnel, amely egy 40 000 dalton fehérjét kódol, az úgynevezett FtsZ. A bakteriális fehérje funkcionálisan és szerkezetileg hasonló a tubulinhoz.

Valószínű, hogy a fehérje elődei funkciója volt a baktériumokban, és az evolúciós folyamatok során módosult, és fehérjében az eukariótákban játszott funkciókkal zárult..

referenciák

  1. Cardinali, D. P. (2007). Alkalmazott idegtudomány: alapjai. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cooper, G.M. (2000). A sejt: egy molekuláris megközelítés. 2. kiadás. Sunderland (MA): Sinauer Associates.
  3. Curtis, H., és Schnek, A. (2006). Meghívás a biológiába. Ed. Panamericana Medical.
  4. Frixione, E., és Meza, I. (2017). Élő gépek: Hogyan mozognak a sejtek?. Gazdasági Kulturális Alap.
  5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Molekuláris sejtbiológia. 4. kiadás. New York: W. H. Freeman.