The hlavní rozdíl mezi alfa a beta tubulinem je to, že alfa tubulin je téměř úplně detyrosinován, ale pouze ~ 10% beta tubulinu je fosforylováno. Detyrosinace se dále týká formy posttranslační modifikace, ke které dochází na alfa tubulinu, zatímco k fosforylaci beta tubulinu dochází na Ser441 v C-koncové doméně. Navíc se GTP vždy váže na alfa tubulin, zatímco GTP beta tubulinu má tendenci se vyměňovat s mikrofilamenty.

Alfa a beta tubulin jsou dvě hlavní složky mikrotubulů, což jsou vysoce heterogenní molekuly zodpovědné za tvorbu cytoskeletálních struktur, přičemž se účastní řady buněčných procesů včetně mitózy, ciliární a bičíkové motility, intracelulárního transportu a definování morfologie a polarity buněk.

Alpha Tubulin, Beta Tubulin, Cytoskelet, GTP, Lysin, Mikrovlákno, Mikrotubule, Posttranslační úpravy

Co je Alpha Tubulin

Alfa tubulin je jednou ze dvou proteinových složek mikrotubulů, které hrají klíčovou roli při tvorbě cytoskeletu. Mikrotubuly se také účastní několika buněčných událostí, včetně buněčného dělení. Obecně jak alfa tubulin, tak beta tubulin, což je druhá proteinová složka mikrotubulů, jsou globulární proteiny obsahující tři funkční domény. Jsou to N-koncová doména, mezilehlá doména a C-koncová doména. Zde je N-koncová doména tvořena pěti alfa helixy a šesti paralelními beta řetězci, které tvoří Rossmanovo vrásnění. Molekula GTP sedí na bázi N-koncové domény.

Obrázek 1: Struktura mikrotubulů

Na druhé straně mezilehlá doména je tvořena třemi alfa helixy, beta listy a dvěma dalšími helixy. Tvoří doménu vázající taxol. Taxol je obvykle ligand zodpovědný za stabilizaci archů proti depolymerizaci za studena a stárnutí. C-terminál je však zcela tvořen alfa helixy a je zodpovědný za vytvoření protofilamentového „hřebenu“, který překrývá další dvě další domény. Umožňuje vazbu dalších asociovaných proteinů a motorických proteinů na mikrotubuly.

Obrázek 2: Struktura alfa a beta tubulinu

Kromě toho hlavní význam alfa tubulinu v mikrotubulu spočívá v tom, že poskytuje místo pro vazbu molekuly GTP. Tento GTP je hydrolyzován na HDP, jakmile je na plus konec přidán tubulinový dimer. K hydrolýze GTP dochází také v místě E alfa tubulinu. Tuto hydrolýzu usnadňuje aspartátový zbytek, ke kterému dochází na 254^th poloha aminokyselin.

Co je beta tubulin

Jak již bylo zmíněno dříve, beta tubulin je druhou proteinovou složkou mikrotubulů. Ve svém 254 obsahuje lysinový zbytek^th poloha aminokyselin. Lysin je zodpovědný za posílení interakce monomer-monomer interakcí s fosfátovou skupinou GTP v N-místě. Beta tubulin proto pomáhá stabilizovat strukturu mikrotubulů. Kromě toho, na rozdíl od N-koncové domény, se molekula GTP může vázat na E (vyměnitelné) místo molekuly tubulinu. GTP v beta tubulinu je však vyměnitelný za polymeraci mikrofilamentů.

Podobnosti mezi alfa a beta tubulinem

Rozdíl mezi alfa a beta tubulinem

Definice

Alfa tubulin se týká jedné ze dvou proteinových složek mikrotubulů připojených k GTP, zatímco beta tubulin je druhou proteinovou složkou mikrotubulů. To je tedy zásadní rozdíl mezi alfa a beta tubulinem.

Struktura

Alfa tubulin je tvořen 13% alfa helixy, 39% beta listů a 48% náhodných cívek, zatímco beta tubulin je tvořen 13% alfa helixy, 42% beta archů a 45% náhodných cívek. Struktura je tedy důležitým rozdílem mezi alfa a beta tubulinem.

254^th Aminokyselina

Funkce 254^th Aminokyselina

Také funkce 254. aminokyseliny také dělá rozdíl mezi alfa a beta tubulinem. 254^th aminokyselina alfa tubulinu slouží jako ideální zbytek pro hydrolýzu nukleotidu v místě E, zatímco 254^th aminokyselina beta tubulinu posiluje interakci monomer-monomer interakcí s fosfátovou skupinou GTP v N-místě.

Vazba GTP

Kromě toho je GTP vždy připojen k podjednotce alfa, zatímco v podjednotce p je GTP vyměnitelný za polymeraci mikrofilamentů. Toto je tedy další rozdíl mezi alfa a beta tubulinem.

Posttranslační úpravy

Především hlavní rozdíl mezi alfa a beta tubulinem spočívá v tom, že alfa tubulin je téměř úplně detyrosinován, zatímco ~ 10% beta tubulinu je fosforylováno.

Povaha posttranslačních úprav

Z výše uvedeného rozdílu je detyrosinace zodpovědná za odstranění C-koncového tyrosinu za účelem vystavení glutamátu na nově vytvořeném C-konci alfa tubulinu, zatímco k fosforylaci beta tubulinu dochází na Ser441 v C-koncové doméně. To je tedy také rozdíl mezi alfa a beta tubulinem.

Závěr

Alfa tubulin je jednou ze dvou proteinových složek mikrotubulů. Jedná se o globulární protein téměř úplně detyrosinovaný jako posttranslační modifikace. GTP navázaný na alfa tubulin je také zodpovědný za poskytování energie pro polymeraci tubulinu. Na druhé straně je beta tubulin druhou proteinovou složkou mikrotubulů. Také je to globulární protein, který někdy prochází fosforylací. Hlavní funkcí beta tubulinu je posílení interakcí monomer-monomer. Hlavním rozdílem mezi alfa a beta tubulinem je tedy struktura a funkce.

Reference:

1. Lee, Young Jun. „Αβ Tubulin (PDB ID: 1jff) od Bos Taurus.“ aB_tubulin, k dispozici zde.2. EMBL-EBI, InterPro. "Beta tubulin (IPR002453)." InterPro, EMBL-EBI, k dispozici zde. "Tubulin." Tubulin - přehled | Témata ScienceDirect, k dispozici zde.

Obrázek s laskavým svolením:

1. „Struktura mikrotubulů“ Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)-Vlastní dílo (vykresleno pomocí Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) prostřednictvím Commons Wikimedia 2. „Tubulin dimer 1JFF“ Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)-Vlastní dílo (vykresleno pomocí Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) prostřednictvím Commons Wikimedia