Что такое тубулин?

Тубулин представляет собой сферический белок, обычно содержащийся в эукариотических клетках, который представлен во многих формах, каждая из которых играет жизненно важную роль в структуре и функции клетки. Альфа- и бета-формы этих белков являются основными строительными блоками микротрубочек, одного из основных компонентов цитоскелета клетки. Гамма-тубулин, третья форма этого семейства белков, работает вместе с другими белками, чтобы инициировать создание микротрубочек в процессе, называемом нуклеация микротрубочек. Еще два белка из этого семейства, сорта дельта и эпсилон, могут играть роль в клеточном митозе, хотя исследования этих белков не столь обширны. Известно, что большинство форм тубулина являются гетеродимерными белками, что означает, что они состоят из двух неидентичных полипептидных последовательностей, связанных вместе.

Прежде чем альфа- и бета-формы тубулина могут приступить к работе по созданию микротрубочек в процессе, известном как полимеризация, гамма-форма должна сначала обеспечить основу, объединяясь с другими белками, чтобы сформировать структуру, называемую кольцевым комплексом гамма-тубулина (y-TUrc). После образования y-TUrc полимеризация может происходить с использованием y-TUrc в качестве платформы. Гамма-форма белка обычно находится в клеточной органелле, известной как центросома, которая является центром организации микротрубочек (MTOC).

Процесс полимеризации обычно происходит в MTOC и включает связывание альфа- и бета-белковых форм с нуклеотидом, известным как гуанозинтрифосфат (GTP). Связанные с GTP, димеры тубулина располагаются в длинных полимерных цепях, называемых протофиламентами, которые чередуются с альфа- и бета-белковыми формами. Эти протофиламенты затем упаковывают вместе в полые волокна, которые представляют собой микротрубочки. Микротрубочки являются важной частью цитоскелета клетки и играют жизненно важную роль в поддержании формы и структуры клетки. Они способны сдвигать формирование, чтобы помочь в выполнении клеточных функций, таких как митоз и транспорт пузырьков, отчасти благодаря гибкой природе альфа и бета тубулина.

Когда-то считалось, что эти белки появляются только в эукариотических клетках. Однако в 1950-х годах было обнаружено, что прокариотические клетки, в частности бактерии, обладают белком, называемым филаментным термочувствительным мутантом Z (FtsZ), который гомологичен семейству белков тубулина. FtsZ кодируется геном ftsZ и является компонентом прокариотического цитоскелета. Он играет роль в делении прокариотических клеток, создавая структуру, называемую кольцом FtsZ, которая жизненно важна для формирования новых клеточных стенок. Кольцо FtsZ также используется в некоторых эукариотических клетках для деления хлоропластов и некоторых разновидностей митохондрий.