Zdieľam:
Tubulina Alfa a Beta, Funkcie
tubulín je globulárny dimérny proteín tvorený dvoma polypeptidmi: tubulínom alfa a beta. Sú usporiadané vo forme skúmavky, aby vznikli mikrotubuly, ktoré spolu s aktínovými mikrovláknami a medziľahlými filamentmi tvoria cytoskelet..
Mikrotubuly sa nachádzajú v rôznych základných biologických štruktúrach, ako sú bičík spermií, rozšírenia riasovitých organizmov, riasy trachey a vajcovody..
Okrem toho štruktúry, ktoré tvoria tubulínu, fungujú ako transportné cesty -logény k stopám materiálu materiálov a organel vo vnútri bunky. Vytesňovanie látok a štruktúr je možné vďaka motorickým proteínom spojeným s mikrotubulami, nazývanými kinezín a dyneín.
index
- 1 Všeobecné charakteristiky
- 2 Tubulín alfa a beta
- 3 Funkcie
- 3.1 Cytoskelet
- 3.2 Mitóza
- 3.3 Centrozóm
- 4 Evolučná perspektíva
- 5 Referencie
Všeobecné charakteristiky
Podjednotky tubulínu sú heterodiméry 55 000 daltonov a sú stavebnými kameňmi mikrotubulov. Tubulín sa nachádza vo všetkých eukaryotických organizmoch av priebehu evolúcie bol vysoko konzervovaný.
Dimér sa skladá z dvoch polypeptidov nazývaných tubulín alfa a beta. Tieto sa polymerizujú na mikrotubuly, ktoré pozostávajú z trinástich protofilamentov usporiadaných paralelne vo forme dutej trubice..
Jednou z najdôležitejších charakteristík mikrotubulov je polarita štruktúry. Inými slovami, dva konce mikrotubulu nie sú rovnaké: jeden koniec sa nazýva rýchlo rastúci koniec alebo „viac“ a druhý koniec je pomalý rast alebo „menej“..
Polarita je dôležitá, pretože určuje smer pohybu pozdĺž mikrotubuly. Dimér tubulínu je schopný polymerizovať a depolarizovať v rýchlych montážnych cykloch. Tento jav sa vyskytuje aj v aktínových vláknach.
Existuje tretí typ podjednotky: je to gama tubulín. Toto nie je súčasťou mikrotubulov a nachádza sa v centrozómoch; podieľa sa však na nukleace a tvorbe mikrotubulov.
Tubulín alfa a beta
Podjednotky alfa a beta sú silne asociované na vytvorenie komplexného heterodiméru. V skutočnosti je interakcia komplexu taká intenzívna, že sa za normálnych podmienok neoddelí.
Tieto proteíny sú tvorené 550 aminokyselinami, väčšinou kyselinami. Hoci tubulíny alfa a beta sú dosť podobné, sú kódované rôznymi génmi.
V alfa-tubulíne sa môžu nachádzať aminokyselinové zvyšky s acetylovou skupinou, ktoré poskytujú odlišné vlastnosti v bunkovej bičíku.
Každá podjednotka tubulínu je spojená s dvoma molekulami: v tubulíne alfa sa GTP neviaže nevratne a hydrolýza zlúčeniny sa nevyskytuje, zatiaľ čo druhé väzbové miesto v beta-tubulíne sa reverzibilne viaže na GTP a hydrolyzuje ho.
Hydrolýza GTP vedie k javu nazývanému "dynamická nestabilita", kde mikrotubuly podliehajú cyklom rastu a rozpadu v závislosti od rýchlosti závislosti na tubulíne a rýchlosti hydrolýzy GTP.
Tento jav sa premieta do vysokej miery fluktuácie mikrotubulov, kde polčas rozpadu je len niekoľko minút.
funkcie
cytoskelet
Podjednotky alfa a beta polymerázy tubulínu na vznik mikrotubulov, ktoré sú súčasťou cytoskeletu.
Okrem mikrotubulov sa cytoskelet skladá z dvoch ďalších štruktúrnych prvkov: aktínové mikrovlákna približne 7 nm a stredné vlákna 10 až 15 nm v priemere.
Cytoskeleton je rámcom bunky, dáva jej podporu a udržuje bunkovú formu. Avšak membrána a subcelulárne kompartmenty nie sú statické a sú v neustálom pohybe, aby boli schopné vykonávať javy endocytózy, fagocytózy a sekrécie materiálov..
Štruktúra cytoskeletu umožňuje bunke, aby sa prispôsobila všetkým uvedeným funkciám.
Je ideálnym médiom pre bunkové organely, plazmatickú membránu a ďalšie bunkové zložky, ktoré vykonávajú svoje obvyklé funkcie, okrem účasti na bunkovom delení..
Prispievajú tiež k fenoménom bunkových pohybov, ako je pohyb améb, a v špecializovaných štruktúrach na premiestnenie, ako sú riasy a bičíky. Nakoniec je zodpovedný za pohyb svalov.
mitosis
Vďaka dynamickej nestabilite sa môžu mikrotubuly počas procesov bunkového delenia úplne reorganizovať. Usporiadanie mikrotubulov počas rozhrania je schopné rozložiť sa a tubulínové podjednotky sú voľné.
Tubulín sa môže opäť zhromaždiť a vytvoriť mitotické vreteno, ktoré sa zúčastňuje na separácii chromozómov.
Existujú určité lieky, ako napríklad kolchicín, taxol a vinblastín, ktoré prerušujú procesy bunkového delenia. Pôsobí priamo na molekuly tubulínu, ovplyvňuje fenomén montáže a disociácie mikrotubulov.
centrosome
V živočíšnych bunkách sa mikrotubuly rozširujú na centrosóm, čo je štruktúra v blízkosti jadra tvorená párom centriolov (každý orientovaný kolmo) a obklopený amorfnou látkou, nazývanou pericentriolárna matrica..
Centrioles sú valcové telá tvorené deviatimi tripletmi mikrotubúl, v organizácii podobnej bunkovej cilia a bičíku.
V procese bunkového delenia sa mikrotubuly rozprestierajú od centrozómov, pričom tvoria mitotické vreteno, ktoré je zodpovedné za správnu distribúciu chromozómov do nových dcérskych buniek..
Zdá sa, že centrioly nie sú nevyhnutné na zhromažďovanie mikrotubulov vo vnútri buniek, pretože nie sú prítomné v rastlinných bunkách alebo v niektorých eukaryotických bunkách, ako v prípade vajíčok určitých hlodavcov..
V pericentriolárnej matrici nastáva iniciácia pre zostavenie mikrotubúl, kde k nukleácii dochádza pomocou gama tubulínu.
Evolučná perspektíva
Tri typy tubulínu (alfa, beta a gama) sú kódované rôznymi génmi a sú homológne s génom nachádzajúcim sa v prokaryotoch, ktorý kóduje proteín s molekulovou hmotnosťou 40 000 daltonov, nazývaný FtsZ. Bakteriálny proteín je funkčne a štruktúrne podobný tubulínu.
Je pravdepodobné, že proteín mal predkovú funkciu v baktériách a bol modifikovaný počas evolučných procesov, pričom končil v proteíne s funkciami, ktoré hrá v eukaryotoch..
referencie
- Cardinali, D. P. (2007). Aplikovaná neuroveda: jej základy. Panamericana Medical.
- Cooper, G.M. (2000). Bunka: Molekulárny prístup. 2. vydanie. Sunderland (MA): Sinauer Associates.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamericana Medical.
- Frixione, E., & Meza, I. (2017). Žijúce stroje: Ako sa bunky pohybujú?. Fondu hospodárskej kultúry.
- Lodish H, Berk A, Zipursky SL a kol. (2000). Molekulárna bunková biológia. 4. vydanie. New York: W. H. Freeman.