Tubuline
Définition
Une tubuline est une protéine hétérodimérique constitutive des microtubules. Elle est formée de deux polypeptides, l'α-tubuline et la β-tubuline, qui se polymérisent en protofilaments linéaires avec alternance d'α- et β-tubuline. 13 protofilaments s'associent pour former un tubule creux de 25 nm de diamètre.
Construction d'un microtubule par les tubulines :
Ce schéma montre l'intervention des tubulines dans la construction de microtubules, avec une polymérisation des sous-unités de la tubuline pour former les microtubules.
Explications
Le nom de tubuline fait référence à une famille de 55 protéines globulaires de Kdalton. La famille des tubulines est formée par les tubulines alpha (α), beta (β) et gamma (γ), qui partagent une identité entre leurs chaînes d'acides aminés de 35–40 %, bien que leur similarité avec toute autre protéine connue soit minimale.
Les tubulines α et β sont les sous-unités essentielles des microtubules, tandis que la tubuline-γ est un composant fondamental du centrosome. Il existe également d'autres variants mineurs, qui ne sont pas présents dans tous les organismes eucaryotes, appelés tubuline-delta (δ), -epsilon (ε) et -zeta (ζ).
Communément, un hétérodimère est dénommé tubulina formé par deux sous-unités (α et β) qui lors de l'assemblage d'une manière très organisée génère l'un des principaux composants du cytosquelette, les microtubules.
Voir aussi le taxol et un taxotère.
Dans les microtubules
Toutes les cellules eucaryotes ont des microtubules, ce qui indique que les sous-unités qui les produisent sont probablement apparues lorsque les eucaryotes sont apparus, il y a environ 1 500 millions d'années. Il est probable que d'autres protéines associées aux microtubules datent également de l'origine des eucaryotes, tels que certains membres des familles des kinésines et des dynéines, bien que d'autres soient d'origine plus récente, comme la protéine tau spécifique des neurones.
La tubuline est la protéine qui se polymérise en longues chaînes ou filaments qui forment des microtubules, des fibres creuses qui servent de système squelettique aux cellules vivantes. Les microtubules ont la capacité de se déplacer à travers diverses formations, ce qui permet à une cellule de subir une mitose ou de réguler le transport intracellulaire.
La tubuline est une protéine dimère αβ hautement conservée et essentielle pour tous les eucaryotes. Les dimères d'αβ-tubuline s'assemblent en microtubules, des polymères dynamiques importants dans une variété de fonctions, notamment la mitose. L'assemblage et le désassemblage de la tubuline sont liés à l'hydrolyse de la guanosine triphosphate.
Une variété de protéines interagissent avec la tubuline, affectant la stabilité des microtubules et leur fonction. De nombreux ligands se lient à la tubuline et influencent ses propriétés d'assemblage, parmi lesquels plusieurs médicaments qui se sont avérés avoir des propriétés anticancéreuses. La γ-tubuline est une isoforme de la tubuline impliquée dans la nucléation des microtubules. D'autres isoformes de la tubuline ont été récemment identifiées mais leurs fonctions restent mal définies.
L'accumulation de transcrits de tubuline est une conséquence à la fois de l'activation de la transcription et de la stabilisation du message.
Études biophysiques et structurales
La tubuline est très abondante et, par conséquent, la purification de cette protéine à partir de sources endogènes en grandes quantités et à haute pureté est courante dans de nombreux laboratoires dédiés aux études sur les microtubules.
Les purifications de tubuline utilisent généralement des sources très riches de tubuline, comme le cerveau des mammifères, car les microtubules sont essentiels pour connecter le corps cellulaire aux terminaux axonaux distants des neurones, permettant le transport actif des cargaisons cellulaires. La plupart des schémas de purification reposent sur la dépendance à la température de l'assemblage des microtubules pour purifier la tubuline via des étapes de centrifugation consécutives pendant les cycles de polymérisation et de dépolymérisation.
La tubuline de mammifère purifiée, facilement disponible, est accompagnée de mises en garde. Il existe de nombreux isotypes de mammifères de l'α- et de la β-tubuline, qui peuvent se combiner de manière combinatoire pour former un très grand nombre d'entités dimères biochimiquement distinctes.
En plus de cette complexité génétique, les tubulines subissent de nombreuses modifications post-traductionnelles. Le rôle de la variabilité des séquences et des modifications post-traductionnelles est encore mystérieux et a été traditionnellement sous-étudié.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "tubuline" :
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