Fonction physiologique de la tubuline

Définition de tubuline
La protéine qui constitue les microtubules est appelée tubuline. La tubuline est une molécule sphérique avec deux types: α et β-tubuline, qui ont des structures tridimensionnelles similaires qui peuvent être étroitement liées à deux agrégats, en tant que sous-unités de microtubules assemblés. La sous-unité alpha est constituée de 450 acides aminés et la sous-unité β est constituée de 455 acides aminés avec un poids moléculaire d’environ 55 kDa.
Une brève introduction à la tubuline
La tubuline est une famille de protéines qui contiennent plusieurs membres. Les membres les plus communs sont α et β-tubuline, qui sont les principaux constituants des microtubules. Les microtubules sont formés par des unités de dimère formées par α et β-tubuline. L’agrégation de la tubuline intracellulaire affectera la longueur des microtubules et affectera la morphologie cellulaire. La tubuline a un poids moléculaire d’environ 55 kDa, une protéine faiblement acide avec un point isoélectrique compris entre 5,2 et 5,8. La tubuline et l’actine et la myosine, qui appartiennent à la protéine cinétique, présentent de nombreuses similitudes dans la structure primaire.
Dans chaque microtubule dimère tubuline tête et la queue pour former un protofil allongé (protofilament), 13 de ces fibrilles disposées dans un arrangement vertical de la paroi des microtubules. Les microtubules sont habituellement droits, mais parfois aussi incurvés. Les microtubules intracellulaires sont enroulés et groupés et peuvent être assemblés avec d’autres protéines, qui peuvent être assemblées en tubes simples, tubes doubles (cilia et flagelle), tubes triples (centrioles et matrice), broche, Axons, tube nerveux et autres structures. Le dimère de tubuline se compose de α et β-tubuline structurellement semblables, les deux sous-unités peuvent se lier à GTP, le GTP à liaison alpha-tubuline ne subit jamais d’hydrolyse ou d’échange, est alpha-tubuline Composants intrinsèques; Et comme GTPases, le GDP lié à l’hydrolysabilité de la bêta-tubuline, le PIB lié peut être échangé contre le GTP. Les microtubules, comme les microfilaments, ont une extrémité (+) avec une vitesse de dissociation plus lente et une vitesse de dissociation plus lente (-) à un taux de croissance plus rapide. Les microtubules jouent un rôle de soutien dans la cellule. En outre, ce sont les deux porteurs, les protéines motrices (Kinesin) et la protéine cinématique (Dynein) marche orbite. Les microtubules peuvent être associés avec le mouvement de la protéine sera publié pour promouvoir la libération de la tache collante, qui est au centre de la tache et la queue et la séparation de l’étape importante dans le processus.
Fonction physiologique de la tubuline
Certaines des structures des microtubules sont relativement stables, en raison du rôle des protéines de liaison aux microtubules et des raisons de la modification enzymatique. Tels que les axones des cellules nerveuses, les microtubules dans les cils et les flagelles. La plupart des fibres des microtubules sont dans un état d’assemblage et de démontage dynamique, qui est le processus nécessaire pour atteindre leur fonction (telle qu’une broche). La colchicine associée à la tubuline peut être ajoutée aux microtubules mais empêche l’ajout d’autres monomères de tubuline, détruisant ainsi la structure de la broche, et les alcaloïdes de la vinca ont des fonctions similaires. Le taxol peut favoriser l’assemblage des microtubules et stabiliser les microtubules qui se sont formés. Mais cette stabilité détruira la fonction normale des microtubules. Les médicaments ci-dessus peuvent empêcher la division cellulaire, peut être utilisé pour le traitement du cancer.

La formation de tubuline
La γ-tubuline et la β-tubuline sont les principaux constituants des microtubules. Pour former des microtubules, ces deux types de protéines doivent se lier à GTP d’abord, puis à l’extrémité (+) (extension) du microtubule; Après la partie du microtubule, le GTP lié à la tubuline est hydrolyse en GDP. Bien que les deux protéines puissent se lier à GTP, seule la bêta-tubuline a une activité GTPase; Cela signifie que seule la bêta-tubuline peut hydrolyser le GTP lié au PIB, alors que l’alpha-tubuline ne peut pas influer sur la stabilité du dimère dans les microtubules. Le dimère qui se lie au GTP tend à former des microtubes, tandis que le dimère qui se lie au PIB tend à se dissocier des microtubules; Ainsi un tel cycle GTP et PIB constitue un équilibre dynamique des microtubules.
La tubuline joue un rôle
Γ-tubuline est critique pour la formation de microtubules, qui jouent un rôle prédominant dans la polarisation de nucléation et d’orientation des microtubules. Il se trouve principalement dans les particules centrales et la broche, et ces endroits est le site principal des microtubules dans le noyau. Dans ces organites, de multiples complexes de gamma-tubuline avec d’autres molécules de protéine, appelées complexe gamma-tubuline (γ-TuRC); Ce complexe peut imiter le (+), en permettant la liaison de [a] -tubuline au dimère [bêta] -tubuline. La gamma-tubuline peut également être isolée sous une forme diamantifère, et ce dimère est impliqué dans la formation de petits complexes de gamma-tubuline (gammaTuSC). La nucléation de la γ-tubuline est actuellement le mécanisme de nucléation des microtubules le plus clair (2012); Mais l’utilisation de mutations et d’ARNi pour inhiber la fonction de la γ-tubuline a révélé que certaines cellules spécifiques peuvent s’adapter à l’absence de γ-Tubuline, ce qui suggère qu’il existe d’autres mécanismes de nucléation des microtubules.
La distance évolutive de la tubuline
Contrairement aux trois premières protéines tubulines, δ, ε, ζ et η ne sont présents que dans certains eucaryotes; Et ils sont loin de l’évolution des trois premières protéines tubulines. Parmi ceux-ci, les δ et ε-tubulines sont situées dans les granules centraux des cellules. Actuellement (2012) ne sont pas concluantes sur leur fonction et peuvent être impliqués dans l’assemblage de centrioles et de matrices; Δ et ε-tubuline peuvent également être impliquées dans la formation de broches en mitose.
L’effet de la tubuline sur le cerveau
Les nouveau-nés dans le monde souffrant de malformations de la tête pathologiques d’environ un dix millième, en raison de défauts de développement du cerveau, la vie du patient n’est généralement pas longue. La profession médicale croit que, en plus de l’alcool, par la radiothérapie excessive et la rubéole de la grossesse et d’autres facteurs d’infection virale, les défauts génétiques sont plus susceptibles de conduire à des défauts du développement du cerveau du nourrisson.
Biologiste David. Équipe de recherche menée par cas a constaté qu’une mutation de gène appelée “TUBB5” pourrait conduire à des malformations fœtales chez les souris expérimentales. Cette mutation génique peut causer des anomalies tubuline, tubuline est la structure de base des microtubules intracellulaires, dans le mouvement cellulaire et la division jouent un rôle important. Ils ont également trouvé des gènes mutés “TUBB5” dans les premières petites malformations.
La communauté scientifique croit que le gène “TUBB5” est un lien important pour déverrouiller le mystère du développement du cerveau humain, jetant les bases pour trouver un remède possible pour la maladie.