Qu'est-ce qu'une tubuline?
Une tubuline est une protéine sphérique, généralement présente dans les cellules eucaryotes, qui se présente sous de nombreuses formes, qui jouent toutes un rôle essentiel dans la structure et la fonction de la cellule. Les formes alpha et bêta de ces protéines sont les éléments constitutifs de base des microtubules, l'un des composants principaux du cytosquelette d'une cellule. La gamma tubuline, une troisième forme de cette famille de protéines, travaille avec d’autres protéines pour initier la création de microtubules dans le cadre d’un processus appelé nucléation des microtubules. Deux autres protéines de cette famille, les variétés delta et epsilon, pourraient jouer un rôle dans la mitose cellulaire, bien que les recherches sur ces protéines ne soient pas aussi complètes. La plupart des formes de tubuline sont connues pour être des protéines hétérodimères, ce qui signifie qu'elles consistent en deux séquences polypeptidiques non identiques liées ensemble.
Avant que les formes alpha et bêta de la tubuline puissent commencer à créer des microtubules dans un processus connu sous le nom de polymérisation, la forme gamma doit d'abord fournir un cadre en se combinant avec d'autres protéines pour former une structure appelée complexe d'anneau gamma-tubuline (y-TUrc). Une fois que le y-TUrc est formé, une polymérisation peut se produire en utilisant le y-TUrc comme plate-forme. La forme gamma de la protéine se trouve généralement dans une organite cellulaire appelée centrosome, qui est un centre d'organisation des microtubules (MTOT).
Le processus de polymérisation se déroule généralement dans un COTM et implique les formes des protéines alpha et bêta se liant à un nucléotide appelé guanosine triphosphate (GTP). Bien qu’ils soient liés au GTP, les dimères de tubuline s’organisent en longues chaînes polymères appelées protofilaments, qui sont agencées en alternant les formes des protéines alpha et bêta. Ces protofilaments sont ensuite emballés ensemble dans les fibres creuses qui sont des microtubules. Les microtubules constituent une partie importante du cytosquelette d'une cellule et jouent un rôle essentiel dans le maintien de sa forme et de sa structure. Ils sont capables de changer de formation pour aider à l'exécution de fonctions cellulaires telles que la mitose et le transport de vésicules, en partie grâce à la nature flexible de l'alpha et de la bêta-tubuline.
On pensait autrefois que ces protéines n'apparaissaient que dans les cellules eucaryotes. Cependant, dans les années 1950, il a été découvert que les cellules procaryotes, en particulier les bactéries, possèdent une protéine appelée Z mutant sensible à la température du filament (FtsZ), homologue de la famille des protéines de la tubuline. FtsZ est codé par le gène ftsZ et est un composant du cytosquelette procaryote. Il joue un rôle dans la division cellulaire procaryote en créant une structure appelée anneau FtsZ, essentielle à la formation de nouvelles parois cellulaires. Le cycle FtsZ est également utilisé dans certaines cellules eucaryotes pour la division des chloroplastes et certaines variétés de mitochondries.