টিউবুলিন

আণবিক জীববিজ্ঞানে টিউবুলিন গ্লোবুলার প্রোটিনের সুপারফ্যামিলি টিউবুলিন প্রোটিনকে বা সেই সুপার ফ্যামিলির সদস্য প্রোটিনগুলির একটিকে নির্দেশ করে। α- এবং β-টিউবুলিনগুলি মাইক্রোটিউবুলে পলিমারাইজড হয়, যা ইউক্যারিওটিক সাইটোস্কেলটনের একটি প্রধান উপাদান। মাইক্রোটিউবিউলগুলি মাইটোসিস সহ অনেক প্রয়োজনীয় সেলুলার প্রক্রিয়ায কাজ করে। টিউবুলিন ডিএনএ পৃথকীকরণের তথা ক্রোমোজোম বিভাজনের জন্য দায়ী এবং কোষ বিভাজনের জন্য এটা প্রয়োজনীয় ফলে টিউবুলিন-বাইন্ডিং ওষুধগুলি মাইক্রোটিউবুলের তৈরিরগতিপধকে বাধা দিয়ে ক্যান্সার কোষকে মেরে ফেলে।
ইউক্যারিওটে, টিউবুলিন সুপারফ্যামিলিতে ছয়টি সদস্য থাকে, যদিও সবগুলোই সব প্রজাতির মধ্যে থাকে না [2][3]। α এবং β টিউবুলিন উভয়েরই ভর প্রায় 50 kDa এর কাছাকাছি এবং এইভাবে তুলনামূলকভাবে তা অ্যাক্টিনের (~42 kDa ভর সহ) পাল্লার মথ্যে থাকে। বিপরীতে, টিউবুলিন পলিমার (মাইক্রোটিউবুলস) তাদের নলাকার প্রকৃতির কারণে অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের তুলনায় অনেক বড় হতে থাকে।
টিউবুলিনকে দীর্ঘদিন ধরে ইউক্যারিওটের বিশেষভাবে নির্দিষ্ট বলে মনে করা হতো। অতি সম্প্রতি, যদিও, বেশ কিছু প্রোক্যারিওটিক প্রোটিন টিউবুলিনের সাথে সম্পর্কিত বলে দেখানো হয়েছে [4][5][6][7]।
টিউবুলিনকে বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত Tubulin/FtsZ পরিবার, GTPase প্রোটিন ডোমেন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
এই GTPase প্রোটিন ডোমেনটি সমস্ত ইউক্যারিওটিক টিউবুলিন চেইনে পাওয়া যায়, [8] সেইসাথে এটা ব্যাকটেরিয়াল প্রোটিন TubZ,[7], আর্চিয়াল প্রোটিন CetZ,[9] এবং FtsZ প্রোটিন পরিবার যা ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়াতেও বিস্তৃত।[4][10] ]
α- এবং β-টিউবুলিন গতিশীল মাইক্রোটিউবুলে পলিমারাইজ করে। ইউক্যারিওটে, মাইক্রোটিউবিউলগুলি সাইটোস্কেলটনের অন্যতম প্রধান উপাদান, এবং কাঠামোগত সমর্থন, অন্তঃকোষীয় পরিবহন এবং ডিএনএ পৃথকীকরণ সহ অনেক প্রক্রিয়ায় কাজ করে।
মাইক্রোটিউবুলগুলি α- এবং β-টিউবুলিন এর ডাইমার থেকে গঠন করতে একত্রিত হয়। এই সাবইউনিটগুলি সামান্য অম্লীয়, 5.2 এবং 5.8 এর মধ্যে একটি আইসোইলেকট্রিক পয়েন্ট সহ। প্রতিটির আণবিক ওজন প্রায় 50 kDa।
মাইক্রোটিউবিউল গঠনের জন্য, α- এবং β-টিউবুলিনের ডাইমারগুলি GTP-এর সাথে আবদ্ধ হয় এবং GTP- আবদ্ধ অবস্থায় থাকা অবস্থায় মাইক্রোটিউবুলের (+) প্রান্তে একত্রিত হয়। β-টিউবুলিন সাবুনিট মাইক্রোটিউবিউলের প্লাস প্রান্তে উন্মোচিত হয়, যখন α-টিউবুলিন সাবুনিট বিয়োগ প্রান্তে উন্মুক্ত হয়। ডাইমার মাইক্রোটিউবুলে একত্রিত হওয়ার পর, β-টিউবুলিন সাবুনিটের সাথে আবদ্ধ GTP-এর অণু অবশেষে মাইক্রোটিউবুল প্রোটোফিলামেন্ট বরাবর আন্ত-ডাইমার যোগাযোগের মাধ্যমে GDP-তে হাইড্রোলাইজ করে। α-টিউবুলিন সাবুনিটের সাথে আবদ্ধ GTP অণু পুরো প্রক্রিয়া চলাকালীন হাইড্রোলাইজড হয় না। বরং টিউবুলিন ডাইমারের β-টিউবুলিন সদস্য জিটিপির সাথে আবদ্ধ থাকে বা জিডিপি মাইক্রোটিউবুলে ডাইমারের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। জিটিপির সাথে আবদ্ধ ডাইমারগুলি মাইক্রোটিউবুলে একত্রিত হতে থাকে, যখন জিডিপিতে আবদ্ধ ডাইমারগুলি আলাদা হয়ে যায়; এইভাবে, এই GTP চক্রটি মাইক্রোটিউবুলের গতিশীল অস্থিরতার জন্য অপরিহার্য।
টিউবুলিন সুপারফ্যামিলিতে ছয়টি পরিবার রয়েছে (আলফা-(α), বিটা-(β), গামা-(γ), ডেল্টা-(δ), এপসিলন-(ε), এবং জেটা-(ζ) টিউবুলিন)।
মানুষের α-টিউবুলিন উপপ্রকার অন্তর্ভুক্ত:</link>
মানুষের টিউবিউলিনের সাথে আবদ্ধ বলে পরিচিত সমস্ত ওষুধ β-টিউবুলিনের সাথে আবদ্ধ হয়। এর মধ্যে রয়েছে প্যাক্লিট্যাক্সেল, কোলচিসিন এবং ভিনকা অ্যালকালয়েড, যার প্রতিটিরই β-টিউবুলিনে একটি আলাদা বাঁধাই সাইট রয়েছে।
এছাড়াও, বেশ কিছু কৃমি-বিরোধী ওষুধ উচ্চতর ইউক্যারিওটের পরিবর্তে কৃমির মধ্যে β-টিউবুলিনের কোলচিসিন সাইটকে লক্ষ্য করে। যদিও মেবেন্ডাজল এখনও মানুষের এবং ড্রোসোফিলা β-টিউবিউলিনের সাথে কিছুটা বাঁধাই করে রাখে,[24] অ্যালবেন্ডাজল প্রায় একচেটিয়াভাবে কৃমি এবং অন্যান্য নিম্ন ইউক্যারিওটের β-টিউবুলিনের সাথে আবদ্ধ হয়।[25][26]
ক্লাস III β-টিউবুলিন হল একটি মাইক্রোটিউবুল উপাদান যা একচেটিয়াভাবে নিউরনে প্রকাশ করা হয়,[27] এবং এটি স্নায়বিক টিস্যুর নিউরনের জন্য নির্দিষ্ট একটি জনপ্রিয় শনাক্তকারী। এটি β-টিউবিউলিনের অন্যান্য আইসোটাইপের তুলনায় কোলচিসিনকে অনেক বেশি ধীরে ধীরে আবদ্ধ করে।
β1-টিউবুলিন, যাকে কখনও কখনও ক্লাস VI β-টিউবুলিন বলা হয়,[29] অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স স্তরে সবচেয়ে বিবর্তিত হয়। এটি মানুষের মেগাকারিওসাইট এবং প্লেটলেটগুলিতে একচেটিয়াভাবে প্রকাশ পায় এবং প্লেটলেট গঠনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে হয়। যখন ক্লাস VI β-টিউবুলিন স্তন্যপায়ী কোষে প্রকাশ করা হয়, তখন তারা মাইক্রোটিউবিউল নেটওয়ার্কে ব্যাঘাত ঘটায়, মাইক্রোটিউবিউল খণ্ড গঠন করে এবং শেষ পর্যন্ত মেগাকারিওসাইট এবং প্লেটলেটে উপস্থিত কাঠামোর মতো প্রান্তিক-ব্যান্ড সৃষ্টি করতে পারে।
ক্যাটানিন হল একটি প্রোটিন কমপ্লেক্স যা β-টিউবুলিন সাবুনিটে মাইক্রোটিউবিউলকে বিচ্ছিন্ন করে এবং নিউরনে এবং উচ্চতর উদ্ভিদে দ্রুত মাইক্রোটিউবুল পরিবহনের জন্য প্রয়োজনীয়।
মানুষের β-টিউবুলিন উপপ্রকারের মধ্যে রয়েছে: