
【化】 tubulin
微管蛋白(tubulin)是構成真核生物細胞骨架中微管的核心結構蛋白,其英文名稱由拉丁詞“tubulus”(意為小管)與蛋白質後綴“-in”組成。作為高度保守的異源二聚體,微管蛋白由α和β兩種亞基通過非共價鍵結合形成,分子量約為55 kDa。該蛋白家族包含多個亞型,包括γ-tubulin(參與微管成核)、δ-tubulin(纖毛結構相關)及ε-tubulin(紡錘體形成相關)。
在功能層面,微管蛋白通過GTP水解驅動動态組裝與解聚,參與細胞分裂(形成有絲分裂紡錘體)、細胞内物質運輸(作為馬達蛋白軌道)以及細胞形态維持(如神經元軸突支撐)。臨床研究發現,微管蛋白抑制劑紫杉醇(paclitaxel)通過穩定微管結構阻斷癌細胞增殖,已成為乳腺癌治療的核心藥物(參見《新英格蘭醫學雜志》2023年抗癌藥物機制綜述)。
結構生物學研究顯示,α/β-tubulin二聚體的三維構象包含GTP結合域、中間域及C端結構域,其中β亞基的E-site負責GTP酶活性(Nature Structural & Molecular Biology, 2024年冷凍電鏡研究成果)。突變數據庫ClinVar收錄了超過60個與TUBB基因突變相關的神經發育障礙病例。
微管蛋白是構成真核細胞微管的核心蛋白質,其功能和結構特點如下:
微管蛋白屬于球狀蛋白質家族,主要包含α-微管蛋白和β-微管蛋白兩種類型,兩者通過異二聚體形式結合,形成微管的基本組裝單位。α和β亞基分别由450和455個氨基酸組成,分子量約為55 kDa,具有35-40%的氨基酸序列同源性,可能起源于同一祖先基因。
γ-微管蛋白定位于微管組織中心(MTOC),調控微管成核與極性。此外,微管蛋白與細菌FtsZ蛋白同源,提示其進化上可能起源于原核生物的分裂相關蛋白。
微管蛋白是抗腫瘤藥物(如紫杉醇、秋水仙堿)的作用靶點,通過幹擾微管動态平衡抑制癌細胞分裂。
如需更詳細的功能機制或進化研究,可參考搜狗百科()及細胞生物學相關文獻。
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