Función fisiológica de la tubulina

Definición de tubulina
La proteína que constituye los microtúbulos se llama tubulina. Tubulina es una molécula esférica con dos tipos: α y β-tubulina, que tienen estructuras tridimensionales similares que se pueden unir estrechamente a dos agregados, como subunidades de los microtúbulos ensamblados. La subunidad alfa consta de 450 aminoácidos y la subunidad β consiste en 455 aminoácidos con un peso molecular de aproximadamente 55 kDa.
Una breve introducción a la tubulina
Tubulina es una familia de proteínas que contienen múltiples miembros. Los miembros más comunes son α y β-tubulina, que son los principales constituyentes de los microtúbulos. Los microtúbulos están formados por unidades de dímero formado por α y β-tubulina. La agregación intracelular de tubulina afectará la longitud de los microtúbulos y afectará aún más la morfología celular. La tubulina tiene un peso molecular de aproximadamente 55 kDa, una proteína débilmente ácida con un punto isoeléctrico entre 5.2 y 5.8. La tubulina y la actina y la miosina, que pertenecen a la proteína cinética, tienen muchas similitudes en la estructura primaria.
En cada microtúbulo tubulina dímero cabeza y cola para formar un protofil alargado (protofilamento), 13 de estas fibrillas dispuestos en una disposición vertical de la pared de los microtúbulos. Los microtúbulos son generalmente rectos, pero a veces también curvados. Los microtúbulos intracelulares están enrollados y agrupados y pueden ser ensamblados con otras proteínas, que pueden ser ensambladas en tubos simples, tubos dobles (cilios y flagelos), tubos triples (centriolos y matriz), huso, axones, tubo nervioso y otras estructuras. El dímero de tubulina consiste en α y β-tubulina estructuralmente similares, ambas subunidades pueden unirse a GTP, el GTP unido a la tubulina alfa no sufre nunca hidrólisis o intercambio, es la alfa-tubulina Componentes intrínsecos; Y como GTPasas, el GDP unido a la hidrolización de la beta-tubulina, el GDP unido se puede intercambiar por GTP. Los microtúbulos, como los microfilamentos, tienen un extremo (+) con una velocidad de disociación más lenta y una velocidad de disociación más lenta (-) a una velocidad de crecimiento más rápida. Los microtúbulos juegan un papel de apoyo en la célula. Además, son los dos portadores, que impulsan las proteínas (Kinesin) y la proteína cinemática (Dynein) que recorre la órbita. Los microtúbulos pueden estar asociados con el movimiento de la proteína se emitirá para promover la liberación de la mancha pegajosa, que es el foco de la mancha y la cola y la separación del paso importante en el proceso.
Función fisiológica de la tubulina
Algunas de las estructuras de los microtúbulos son relativamente estables, debido al papel de las proteínas de unión a los microtúbulos y las razones para la modificación enzimática. Como los axones de las células nerviosas, los microtúbulos en los cilios y los flagelos. La mayoría de las fibras de los microtúbulos están en un estado dinámico de montaje y desmontaje, que es el proceso necesario para lograr su función (como un husillo). La colchicina combinada con tubulina se puede añadir a los microtúbulos pero evita que se añadan otros monómeros de tubulina, destruyendo así la estructura del husillo, y los alcaloides de la vinca tienen funciones similares. El taxol puede promover el montaje de microtúbulos y estabilizar los microtúbulos que se han formado. Pero esta estabilidad destruirá la función normal de los microtúbulos. Los fármacos anteriores pueden prevenir la división celular, se puede utilizar para el tratamiento del cáncer.
La formación de tubulina
Γ-tubulina y β-tubulina son los principales constituyentes de los microtúbulos. Para formar microtúbulos, estos dos tipos de proteínas necesitan unirse a GTP primero y luego al extremo (+) (extensión) del microtúbulo; Después de la parte del microtúbulo, la GTP unida a la tubulina se hidroliza a GDP. Aunque ambas proteínas pueden unirse a GTP, sólo la beta-tubulina tiene actividad GTPasa; Esto significa que sólo la beta-tubulina puede hidrolizar GTP unido en el PIB, mientras que la alfa-tubulina no se afectará la estabilidad del dímero en los microtúbulos. El dímero que se une a GTP tiende a formar microtubos, mientras que el dímero que se une al PIB tiende a disociarse de los microtúbulos; Por lo tanto, tal ciclo de GTP y GDP constituye un equilibrio dinámico de los microtúbulos.
Tubulina desempeña un papel
Γ-tubulina es fundamental para la formación de microtúbulos, que desempeñan un papel predominante en la polarización de nucleación y orientación de los microtúbulos. Se encuentra principalmente en las partículas centrales y el huso, y estos lugares es el sitio principal de los microtúbulos en el núcleo. En estos orgánulos, múltiples complejos de gamma-tubulina con otras moléculas de proteína, conocidas como complejos de anillo gamma-tubulina (γ-TuRC); Este complejo puede imitar el (+), permitiendo la unión de alfa-tubulina al dímero [beta] -tubulina. La gamma-tubulina también se puede aislar en una forma diamérica, y este dímero está implicado en la formación de pequeños complejos gamma-tubulina (gammaTuSC). La nucleación de γ-tubulina es actualmente el mecanismo de nucleación de microtúbulos más claro (2012); Pero el uso de mutaciones y RNAi para inhibir la función de γ-tubulina encontró que algunas células específicas pueden adaptarse a la falta de γ-tubulina, lo que sugiere que hay otros mecanismos de nucleación de microtúbulos presentes.
La distancia evolutiva de la tubulina
A diferencia de las tres primeras proteínas de tubulina, δ, ε, ζ y η sólo están presentes en algunos eucariotas; Y están lejos de la evolución de las tres primeras proteínas tubulina. Entre ellos, δ y ε-tubulina se encuentran en los gránulos centrales de las células. En la actualidad (2012) no son concluyentes sobre su función y pueden estar involucrados en el montaje de centríolos y matrices; Δ y ε-tubulina también pueden estar implicados en la formación de husos en mitosis.
El efecto de la tubulina en el cerebro
Los recién nacidos en el mundo que sufren de malformaciones patológicas de la cabeza de alrededor de un diez milésimo, debido a defectos de desarrollo del cerebro, la vida del paciente no suele ser largo. La profesión médica cree que, además del alcohol, por la radiación excesiva y el embarazo la rubéola y otros factores de infección viral, los defectos genéticos son más propensos a conducir a defectos del desarrollo del cerebro infantil.
Biólogo David. Case-led equipo de investigación encontró que una mutación genética llamada “TUBB5” podría conducir a malformaciones fetales en ratones experimentales. Esta mutación genética puede causar anomalías tubulina, tubulina es la estructura básica de los microtúbulos intracelulares, en el movimiento celular y la división desempeñan un papel importante. También encontraron genes mutados “TUBB5” en las primeras pequeñas malformaciones.
La comunidad científica cree que el gen “TUBB5” es un vínculo importante para desvelar el misterio del desarrollo del cerebro humano, sentando las bases para encontrar una posible cura para la enfermedad.