Las células vivas dependen absolutamente de la tubulina, una proteína que forma polímeros huecos en forma de tubos, llamados microtúbulos, que forman un andamio para mover materiales dentro de la célula. El andamio de microtúbulos a base de tubulina permite que las células se muevan, mantiene las cosas en su lugar o las mueve de un lado a otro. Cuando las células se dividen, las fibras de los microtúbulos separan los cromosomas para formar nuevas células. Las células con defectos en la polimerización de la tubulina mueren.
Las fibras de microtúbulos son varillas huecas hechas de subunidades de tubulina mucho más pequeñas que se ensamblan espontáneamente en un extremo de la varilla, pero exactamente cómo lo hacen dentro del entorno abarrotado de células vivas ha sido un misterio. Ahora, los investigadores de UC Davis han descubierto el mecanismoque coloca estos bloques en su lugar, ilustrados en una nueva animación.
"Va a transformar la forma en que la gente piensa sobre la polimerización de microtúbulos", dijo Jawdat Al-Bassam, profesor asociado de biología molecular y celular en la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis. El 13 de noviembre aparece en la revista un artículo que describe el trabajo eLife .
El trabajo describe instantáneas de un conjunto de dominios llamados TOG, o genes sobreexpresados en tumores, capturados en el acto de impulsar la polimerización de la tubulina. Como su nombre indica, los TOG abundan en las células cancerosas que se dividen rápidamente. Muestran una estructura similar en los organismos.de la levadura a la gente.
Trabajando en levadura, el científico del proyecto Stanley Nithianantham, Al-Bassam y sus colegas demostraron cómo una proteína llamada Alp14, con cuatro dominios TOG, acelera la polimerización de la tubulina en microtúbulos al llevar cuatro unidades de tubulina al extremo correcto de un microtúbulo y las descarga ordenadamenteen el orden correcto para construir el final.
Alp14 representa un grupo de proteínas bien conservadas que son esenciales para la homeostasis celular y la división de células que se encuentran desde una levadura hasta una célula humana. Consiste en un enlazador flexible enlazado por ensamblaje con dos dominios TOG1 y dos TOG2. Agregue cuatro unidades de tubulina dos por dominio TOG y forma un círculo con los TOG uno frente al otro y tubulinas en el exterior.
Cuando los círculos de TOG / tubulina alcanzan el extremo de crecimiento de un microtúbulo, TOG1 acopla su tubulina con el extremo de crecimiento, desestabilizando el círculo para que se despliegue, colocando cuatro tubulinas en orden en el extremo. El nombre se eligió porque el proceso escomo desplegar una vela doblada en un barco al viento.
"Es una completa sorpresa que sea un proceso tan ordenado y concertado", dijo Al-Bassam.
A medida que se agregan unidades de tubulinas a la hebra de microtúbulos, se enderezan, lo que provoca una mayor disociación de las tubulinas de los TOG. El proceso explica cómo varios TOG aceleran el ensamblaje de tubulina por primera vez.
Los investigadores están siguiendo este trabajo con estudios de proteínas mutantes de Alp14 diseñadas con defectos pronosticados en este proceso para probar este mecanismo sugerido utilizando enfoques de imágenes del ensamblaje dinámico de tubulina dentro y fuera de las células vivas. Los investigadores planean realizar un seguimiento con más estudios deel proceso, incluido el uso de microscopía crioelectrónica que les permite visualizar moléculas de proteína individuales en su estado natural.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Davis . Original escrito por Andy Fell. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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