Hvad er en tubulin?
En tubulin er et sfærisk protein, som normalt findes i eukaryote celler, der findes i mange former, som alle spiller vitale roller i cellens struktur og funktion. Alfa- og beta-formerne for disse proteiner er de grundlæggende byggesten til mikrotubuli, en af hovedkomponenterne i en celles cytoskelet. Gamma tubulin, en tredje form for denne proteinfamilie, arbejder sammen med andre proteiner for at starte dannelsen af mikrotubuli i en proces, der kaldes mikrotubulusnukleation. Yderligere to proteiner fra denne familie, delta- og epsilon-varianterne, kan muligvis spille en rolle i cellemitose, selvom forskning på disse proteiner ikke er så omfattende. Det er kendt, at de fleste former for tubulin er heterodimerproteiner, hvilket betyder, at de består af to ikke-identiske polypeptidsekvenser bundet sammen.
Inden alfa- og beta-formerne af tubulin kan gå i gang med at skabe mikrotubuli i en proces, der kaldes polymerisation, skal gammaformen først tilvejebringe en ramme ved at kombinere med andre proteiner for at danne en struktur kaldet gamma tubulinringskomplekset (y-TUrc). Når y-TUrc er dannet, kan polymerisering forekomme ved hjælp af y-TUrc som en platform. Gammaformen af proteinet findes sædvanligvis i en celleorganel, der er kendt som centrosomet, som er et mikrotubulusorganiseringscenter (MTOC).
Polymerisationsprocessen finder normalt sted i en MTOC og involverer alfa- og beta-proteinformerne, der binder til et nukleotid kendt som guanosintriphosphat (GTP). Mens de er bundet til GTP, arrangerer tubulindimerer sig i lange polymerkæder kaldet protofilamenter, som er arrangeret ved at skifte alfa- og beta-proteinformer. Disse protofilamenter pakkes derefter sammen i hule fibre, der er mikrotubuli. Mikrotubuli er en vigtig del af en celles cytoskelet, der spiller en vigtig rolle i vedligeholdelsen af cellens form og struktur. De er i stand til at skifte dannelse for at hjælpe med udførelsen af cellefunktioner som mitose og vesikeltransport, delvis på grund af den fleksible karakter af alfa og beta-tubulin.
Man troede engang, at disse proteiner kun optrådte i eukaryote celler. I 1950'erne blev det imidlertid opdaget, at prokaryote celler, specifikt bakterier, har et protein kaldet Filamenting-temperaturfølsom mutant Z (FtsZ), som er homolog med tubulinsfamilien af proteiner. FtsZ er kodet af ftsZ-genet og er en komponent i det prokaryote cytoskelet. Det spiller en rolle i prokaryot celledeling og skaber en struktur kaldet FtsZ-ringen, der er afgørende for dannelsen af nye cellevægge. FtsZ-ringen bruges også i nogle eukaryote celler til opdeling af chloroplaster og i nogle slags mitokondrier.