Tubulina: Kluczowe Informacje
Tubulina jest białkiem globularnym, które tworzy protofilamenty mikrotubul. W mikrotubulach występuje w formie heterodimerów zbudowanych z dwóch podjednostek: tubuliny alfa i tubuliny beta. Każda z tych podjednostek składa się z trzech domen, z masą cząsteczkową odpowiednio 55-57 kDa dla alfa i ok. 53 kDa dla beta. Heterodimer tubuliny ma wymiary 3,5×4 nm.
Rodzaje Tubuliny
Oprócz tubuliny alfa i beta, istnieje także tubulina gamma, która znajduje się w centrosomach i pełni rolę w nukleacji mikrotubul. W centrosomach odkryto również tubuliny delta i epsilon, które mogą być zaangażowane w formowanie mitotycznego wrzeciona podziałowego.
Mechanizm Działania
Dimer tubuliny wiąże cząsteczkę GTP, co umożliwia jego dołączenie do końca (+) rosnącej mikrotubuli. Po pewnym czasie GTP ulega hydrolizie do GDP-tubuliny, która odłącza się od mikrotubuli, jeśli nie została „zabudowana” przez kolejne cząsteczki GTP-tubuliny. Ten cykl GTP/GDP jest kluczowy dla dynamicznej niestabilności mikrotubul.
- Wysokie stężenie GTP-tubuliny sprzyja wzrostowi mikrotubuli.
- Niskie stężenie GTP-tubuliny prowadzi do ich skracania.
Badania i Zastosowanie
Przez długi czas uważano, że tubulina jest białkiem specyficznym dla eukariontów. Jednak nowe badania wskazują na jej pokrewieństwo z białkiem FtsZ, które odgrywa rolę w podziale komórkowym bakterii. Tubulina jest także celem dla wielu związków chemicznych, w tym terapeutycznych i toksycznych, jak:
- Kolchicyna
- Winblastyna
- Winkrystyna
- Taksol
Podsumowując, tubulina jest kluczowym białkiem w strukturze i funkcji mikrotubul, z istotnym wpływem na procesy komórkowe oraz potencjalnymi zastosowaniami w medycynie.
