Tubulina
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TUBULINA
Matheus Inoue 11030511 Odair Faria Junior 11128511
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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
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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.
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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
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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
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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.
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Diagrama de fita da dímero da tubulina mostrando alfa-tubulina com ligação GTP e beta-tubulina contendo GDP
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Formação de Microtúbulos por tubulinas alfa e beta
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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;