TUBULINA

Matheus Inoue 11030511 Odair Faria Junior 11128511

Justificativa do interesse na proteína

Presença em todas as Eucariotas

Formação dos microtúbulos, que são partes do citoesqueleto e, por sua vez, são essenciais para o transporte intracelular e a divisão celular

Ser alvo de drogas que atacam a estrutura celular, tal qual o anticancerígeno Paclitaxel

Descrição da proteína

A Tubulina é uma das proteínas pertencentes da família das proteínas globulares.

Membros mais comuns α-tubulina e a β-tubulina, que formam os micro-túbulos.

Peso molecular de aproximadamente 55kDal.

Encontrada em todas as células Eucariotas.

A Tubulina é um heterodímero, ou seja, é composta por um par de cadeias polipeptídicas, os monômeros. O modelo apresentado por Nogales,Wolf e Downing mostra que cada monômero da tubulina - alfa e beta - é um estrutura molecular compacta com três grupos funcionais ou domínios: um que liga aos nucleotídeos, outra que liga a drogas, como o taxol e a que que parece ser um ponto de ligação para outras proteínas.

A interação entre os domínios é bem estreita, assim os efeitos que os nucleotídeos,drogas e outras proteínas tem na tubulina estão fortemente ligados.

As subunidades alfa e beta tubulina são levemente ácidas, com um pontos isoelétrico entre 5,2 e 5,8.

Descrição da estrutura

Relação da estrutura com seu papel biológico

A tubulina forma os microtúbulos, um componente do citoesqueleto,e são polímeros cilíndricos de tubulina que podem ter até 25 µm e são altamente dinâmicas. O diâmetro externo é de aproximadamente 25 nm. Microtúbulos são importantes para a manutenção da estrutura celular, provendo plataformas para transporte intracelular, formando vários processos celulares. A formação dos microtúbulos tem como primeiro estágio a união do alfa e beta tubulina para a formação de um heterodímero. Então estes se unem a outros dímeros formando oligômeros que se elongam para formar protofilamentos. Cada dímero carrega duas moléculas de Guanosina-trifosfato(GTP), mas um destes se liga a beta-tubulina. Quando uma molécula de tubulina se une ao microtúbulo, o GTP é hidrolizado em Guanosina-difosfato(GDP). Eventualmente os oligômeros irão se unir formando um microtúbulo anelado

Implicações práticas do conhecimento da estrutura

As tubulinas são alvo de várias drogas, sendo a principal o anticancerígeno Paclitaxel.

O paclitaxel combate suas funções hiper-sensibilizando essas estrutura. tornando a célula incapaz de usar seu citoesqueleto de maneira flexível. Mais especificamente, o paclitaxel se liga à proteína tubulina dos microtúbulos e os fixa no lugar. O complexo resultante microtúbulo/paclitaxel não pode ser desfeito. Isso afeta a célula de maneira adversa porque a gordura e o comprimento dos microtúbulos (a chamada instabilidade dinâmica) são necessários para sua função como rodovia de transporte para a célula. Os cromossomos, por exemplo, baseiam-se nesta propriedade dos microtúbulos

durante a mitose.

Diagrama de fita da dímero da tubulina mostrando alfa-tubulina com ligação GTP e beta-tubulina contendo GDP

Formação de Microtúbulos por tubulinas alfa e beta

Referências

http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1tub; http://www.nature.com/nature/journal/v391/n6663/full/391199a0.html; http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxol; http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/3D-tubulin.html; http://en.wikipedia.org/wiki/Tubulin; http://en.wikipedia.org/wiki/Microtubule;