尿細管アルファおよびベータ、機能



チューブリン チューブリンアルファとベータの2つのポリペプチドによって形成される球状二量体タンパク質です。それらは、アクチンミクロフィラメントおよび中間径フィラメントと共に細胞骨格を構成する微小管を生じさせるために管の形態で組織化されている。.

微小管は、とりわけ、精子の鞭毛、繊毛虫体の伸展、気管の繊毛および卵管などの、異なる必須の生物学的構造に見られる。.

さらに、尿細管を形成する構造は、細胞内の物質および細胞小器官の輸送経路(一連の物質のトラックへのアナログ)として機能する。キネシンやダイニンと呼ばれる微小管に関連するモータータンパク質のおかげで、物質や構造の移動が可能です。.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2チューブリンアルファとベータ
  • 3つの機能
    • 3.1細胞骨格
    • 3.2有糸分裂
    • 3.3中心体
  • 4進化論
  • 5参考文献

一般的な特徴

チューブリンサブユニットは、55,000ダルトンのヘテロ二量体であり、微小管の構成単位です。チューブリンはすべての真核生物に見られ、進化の過程で高度に保存されてきた.

二量体はチューブリンアルファおよびベータと呼ばれる2つのポリペプチドからなる。これらは重合して微小管を形成し、微小管は中空管の形で平行に配置された13個のプロトフィラメントからなる。.

微小管の最も重要な特徴の1つは構造の極性です。言い換えれば、微小管の2つの端は同じではありません。一方の端は急成長端または「より多く」と呼ばれ、もう一方の端はゆっくり成長するまたは「より少ない」と呼ばれます。.

極性はそれが微小管に沿った運動の方向を決定するので重要である。チューブリン二量体は、迅速な組み立てサイクルにおいて重合および脱分極することができる。この現象はアクチンフィラメントでも起こります.

3番目のタイプのサブユニットがあります:それはガンマチューブリンです。これは微小管の一部ではなく、中心体に位置しています。しかしながら、それは微小管の核形成および形成に関与している。.

チューブリンアルファとベータ

アルファおよびベータサブユニットは強く会合して複雑なヘテロ二量体を形成する。実際、複合体の相互作用は非常に強いので、通常の条件下では解離しません.

これらのタンパク質は550アミノ酸、主に酸で形成されています。アルファチューブリンとベータチューブリンは非常に似ていますが、それらは異なる遺伝子によってコードされています.

tubulina alfaでは、アセチル基を持つアミノ酸残基を見つけることができ、細胞べん毛に異なる特性を与えます。.

チューブリンの各サブユニットは2つの分子と結合している:チューブリンアルファではGTPは不可逆的に結合し、化合物の加水分解は起こらないが、チューブリンベータの2番目の結合部位はGTPと可逆的に結合しそれを加水分解する。.

GTPの加水分解は、チューブリン中毒の速度およびGTP加水分解の速度に応じて、微小管が成長および崩壊のサイクルを経験する「動的不安定性」と呼ばれる現象をもたらす。.

この現象は、構造の半減期がほんの数分である微小管の高い代謝回転速度に変換されます。.

機能

細胞骨格

チューブリンのアルファおよびベータサブユニットは重合して細胞骨格の一部である微小管を生じさせる.

微小管に加えて、細胞骨格は2つの追加の構造要素からなる:直径約7nmのアクチンマイクロフィラメントおよび直径10〜15nmの中間フィラメント。.

細胞骨格は細胞の骨格であり、細胞骨格を支持し細胞形態を維持する。しかしながら、膜および細胞内区画は静的ではなく、エンドサイトーシス、食作用および物質の分泌の現象を実行することができるように絶えず動いている。.

細胞骨格の構造は、細胞が言及された全ての機能を果たすためにそれ自身を適応させることを可能にする。.

細胞分裂への参加に加えて、細胞小器官、原形質膜および他の細胞成分がそれらの通常の機能を果たすための理想的な媒体である.

それらはまたアメーバの移動のような細胞運動の現象や繊毛やべん毛のような置換のための特殊な構造にも寄与する。最後に、それは筋肉の動きに責任があります.

有糸分裂

動的不安定性のおかげで、微小管は細胞分裂過程の間に完全に再編成され得る。界面中の微小管配置は分解することができ、チューブリンサブユニットは自由である.

チューブリンは再び集合して染色体の分離に関与する有糸分裂紡錘体を起源とすることができる.

コルヒチン、タキソール、ビンブラスチンなど、細胞分裂過程を妨げる特定の薬があります。チューブリン分子に直接作用し、微小管の集合および解離現象に影響を及ぼす.

中心体

動物細胞では、微小管は中心体、すなわち一対の中心体(それぞれ垂直に配向されている)によって形成され、中心小体周囲マトリックスと呼ばれる非晶質物質によって囲まれた中心部まで伸びている。.

中心小体は、細胞の繊毛とべん毛に似た組織で、微小管の9つの三重線によって形成された円筒体です。.

細胞分裂の過程において、微小管は中心体から伸び、有糸分裂紡錘体を形成し、染色体の新しい娘細胞への正しい分布を担う。.

中心小体は、特定のげっ歯類の胚珠のように植物細胞またはいくつかの真核細胞には存在しないため、細胞内の微小管の集合に必須ではないと思われる。.

中心核周囲マトリックスでは、開始は微小管の集合のために起こり、そこで核形成はガンマチューブリンの助けを借りて起こる。.

進化の視点

3種類のチューブリン(アルファ、ベータおよびガンマ)は異なる遺伝子によってコードされており、そしてFtsZと呼ばれる40,000ダルトンのタンパク質をコードする原核生物において見出される遺伝子と相同である。細菌タンパク質は機能的および構造的にチューブリンに類似しています.

タンパク質は細菌内で先祖の機能を持ち、進化の過程で修飾されたと考えられ、真核生物で果たす機能を持つタンパク質で終わっています。.

参考文献

  1. Cardinali、D.P。(2007). 応用神経科学:その基礎. 編集Panamericana Medical.
  2. クーパー、G。 (2000). 細胞:分子アプローチ. 第2版サンダーランド(MA):Sinauer Associates.
  3. Curtis、H.、&Schnek、A.(2006). 生物学への招待. 編集Panamericana Medical.
  4. Frixione、E.、&Meza、I.(2017). 生きている機械:細胞がどのように動くか?. 経済文化基金.
  5. Lodish H、Berk A、Zipursky SLなど。 (2000). 分子細胞生物学. 第4版ニューヨーク:W・H・フリーマン.