Τι είναι η τουμπουλίνη;

Μια σωληναγίνη είναι μια σφαιρική πρωτεΐνη, που συνήθως βρίσκεται σε ευκαρυωτικά κύτταρα, που έρχεται σε πολλές μορφές, οι οποίες παίζουν ζωτικούς ρόλους στη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου.Οι μορφές άλφα και βήτα αυτών των πρωτεϊνών είναι τα βασικά δομικά στοιχεία των μικροσωληνίσκων, ένα από τα κύρια συστατικά του κυτταροσκελετού ενός κυττάρου.Η Gamma Tubulin, μια τρίτη μορφή αυτής της οικογένειας πρωτεϊνών, συνεργάζεται με άλλες πρωτεΐνες για να ξεκινήσει τη δημιουργία μικροσωληνίσκων σε μια διαδικασία που ονομάζεται πυρήνωση μικροσωληνίσκων.Δύο ακόμη πρωτεΐνες από αυτή την οικογένεια, οι ποικιλίες Delta και Epsilon, μπορεί να διαδραματίσουν ρόλο στην κυτταρική μίτωση, αν και η έρευνα για αυτές τις πρωτεΐνες δεν είναι τόσο εκτεταμένη.Οι περισσότερες μορφές τουμπουλίνης είναι γνωστό ότι είναι ετεροδιμερές πρωτεΐνες, που σημαίνει ότι αποτελούνται από δύο μη -αδελφή πολυπεπτιδικές αλληλουχίες που δεσμεύονται μαζί.Πρώτα παρέχουν ένα πλαίσιο συνδυάζοντας με άλλες πρωτεΐνες για να σχηματίσουν μια δομή που ονομάζεται σύμπλοκο δακτυλίου του σωληνίσκου γάμμα (Y-TURC).Μόλις σχηματιστεί το Y-TURC, ο πολυμερισμός μπορεί να συμβεί χρησιμοποιώντας το Y-TURC ως πλατφόρμα.Η μορφή γάμμα της πρωτεΐνης βρίσκεται συνήθως σε ένα κυτταρικό οργανισμό γνωστό ως το κεντρόσωμα, το οποίο είναι ένα κέντρο οργάνωσης μικροσωληνίσκων (MTOC).

Η διαδικασία του πολυμερισμού συνήθως λαμβάνει χώρα σε MTOC και περιλαμβάνει την πρωτεΐνη άλφα και βήτα σχηματίζει δέσμευση σε ένα νουκλεοτίδιο γνωστό ως τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP).Ενώ δεσμεύονται σε GTP, τα διμερή τουμπουλίνης οργανώνονται σε μακρές αλυσίδες πολυμερούς που ονομάζονται πρωτόπλεις, οι οποίες είναι διατεταγμένες με εναλλαγή των μορφών πρωτεΐνης άλφα και β -πρωτεΐνης.Αυτά τα πρωτότυπα είναι γεμάτα μαζί στις κοίλες ίνες που είναι μικροσωληνίσκοι.Οι μικροσωληνίσκοι αποτελούν σημαντικό μέρος του κυτταροσκελετού ενός κυττάρου, παίζοντας ζωτικό ρόλο στη διατήρηση του σχήματος και της δομής του κυττάρου.Είναι σε θέση να μετατοπίσουν τον σχηματισμό για να βοηθήσουν στην εκτέλεση κυτταρικών λειτουργιών όπως η μίτωση και η μεταφορά κυστιδίων, εν μέρει λόγω της ευέλικτης φύσης της άλφα και της βήταμπουλίνης.Ωστόσο, στη δεκαετία του 1950, ανακαλύφθηκε ότι τα προκαρυωτικά κύτταρα, συγκεκριμένα τα βακτήρια, διαθέτουν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται νηματοδοτημένη θερμοκρασία που είναι ευαίσθητη στη θερμοκρασία Z (FTSZ) που είναι ομόλογη με την οικογένεια πρωτεϊνών του τουμπουλίνης.Το FTSZ κωδικοποιείται από το γονίδιο FTSZ και αποτελεί συστατικό του προκαρυωτικού κυτταροσκελετού.Παίζει ρόλο στην προκαρυωτική κυτταρική διαίρεση, δημιουργώντας μια δομή που ονομάζεται δακτύλιος FTSZ που είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό νέων κυτταρικών τοιχωμάτων.Ο δακτύλιος FTSZ χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα ευκαρυωτικά κύτταρα για τη διαίρεση των χλωροπλαστών και ορισμένες ποικιλίες μιτοχονδρίων.