Les différence principale entre l'alpha et la bêta-tubuline est que le l'alpha tubuline est presque complètement détyrosinée mais, seulement ~ 10 % de la bêta tubuline est phosphorylée. De plus, la détyrosination fait référence à une forme de modification post-traductionnelle qui se produit sur l'alpha tubuline tandis que la phosphorylation de la bêta tubuline se produit sur Ser441 dans le domaine C-terminal. De plus, le GTP se lie toujours à l'alpha tubuline tandis que le GTP de la bêta tubuline a tendance à s'échanger avec les microfilaments.

L'alpha et la bêta tubuline sont les deux principaux composants des microtubules, qui sont des molécules hautement hétérogènes responsables de la fabrication de structures cytosquelettiques tout en intervenant dans un certain nombre de processus cellulaires, notamment la mitose, la motilité ciliaire et flagellaire, le transport intracellulaire et la définition de la morphologie et de la polarité cellulaires.

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Qu'est-ce que l'alpha tubuline

L'alpha tubuline est l'un des deux composants protéiques d'un microtubule qui joue un rôle essentiel dans la formation du cytosquelette. De plus, les microtubules participent à plusieurs événements cellulaires, notamment la division cellulaire. Généralement, l'alpha tubuline et la bêta tubuline, qui est le deuxième composant protéique d'un microtubule, sont des protéines globulaires comprenant trois domaines fonctionnels. Ce sont le domaine N-terminal, le domaine intermédiaire et le domaine C-terminal. Ici, le domaine N-terminal est composé de cinq hélices alpha et de six brins bêta parallèles, formant un pli Rossman. Une molécule GTP se trouve à la base du domaine N-terminal.

Figure 1: Structure des microtubules

D'autre part, le domaine intermédiaire est composé de trois hélices alpha, de feuillets bêta et de deux autres hélices. Il forme un domaine de liaison au taxol. Habituellement, le taxol est un ligand responsable de la stabilisation des feuilles contre la dépolymérisation et le vieillissement à froid. Cependant, le C-terminal est entièrement composé d'hélices alpha et est responsable de la formation d'une "crête" de protofilament, chevauchant les deux autres domaines. Il permet la liaison d'autres protéines associées et de protéines motrices aux microtubules.

Figure 2: Structure de la tubuline alpha et bêta

De plus, l'importance principale de l'alpha tubuline dans un microtubule est qu'elle fournit un site pour la liaison d'une molécule de GTP. Ce GTP est hydrolysé en GDP une fois que le dimère de tubuline est ajouté à l'extrémité plus. De plus, l'hydrolyse du GTP se produit au site E de l'alpha tubuline. Cette hydrolyse est facilitée par le résidu d'aspartate, qui se produit à la 254^e position des acides aminés.

Qu'est-ce que la bêta tubuline

Comme mentionné précédemment, la bêta-tubuline est le deuxième composant protéique du microtubule. Il contient un résidu de lysine dans ses 254^e position des acides aminés. La lysine est responsable du renforcement de l'interaction monomère-monomère en interagissant avec le groupe phosphate GTP au niveau du site N. Par conséquent, la bêta-tubuline aide à stabiliser la structure du microtubule. De plus, outre le domaine N-terminal, une molécule GTP peut se lier au site E (échangeable) d'une molécule de tubuline. Cependant, le GTP dans la bêta tubuline est échangeable pour la polymérisation de microfilaments.

Similitudes entre l'alpha et la bêta tubuline

Différence entre l'alpha et la bêta tubuline

Définition

La tubuline alpha fait référence à l'un des deux composants protéiques d'un microtubule attaché au GTP, tandis que la tubuline bêta est le deuxième composant protéique d'un microtubule. C'est donc la différence fondamentale entre l'alpha et la bêta tubuline.

Structure

La tubuline alpha est composée de 13 % d'hélices alpha, de 39 % de feuilles bêta et de 48 % de bobines aléatoires, tandis que la tubuline bêta est composée de 13 % d'hélices alpha, de 42 % de feuilles bêta et de 45 % de bobines aléatoires. Ainsi, la structure est une différence importante entre l'alpha et la bêta tubuline.

254^e Acide aminé

La fonction du 254^e Acide aminé

En outre, la fonction du 254e acide aminé fait également la différence entre l'alpha et la bêta tubuline. Le 254^e l'acide aminé de l'alpha tubuline sert de résidu idéal pour l'hydrolyse du nucléotide au site E tandis que le 254^e l'acide aminé de la bêta-tubuline renforce l'interaction monomère-monomère en interagissant avec le groupe phosphate GTP au niveau du site N.

Liaison GTP

De plus, le GTP est toujours attaché à la sous-unité alpha tandis qu'au niveau de la sous-unité, le GTP est échangeable contre les microfilaments à polymériser. C'est donc une autre différence entre l'alpha et la bêta tubuline.

Modifications post-traductionnelles

Surtout, la principale différence entre l'alpha et la bêta tubuline est que l'alpha tubuline est presque complètement détyrosinée alors qu'environ 10% de la bêta tubuline est phosphorylée.

Nature des modifications post-traductionnelles

En raison de la différence ci-dessus, la détyrosination est responsable de l'élimination de la tyrosine C-terminale pour exposer le glutamate à l'extrémité C-terminale nouvellement formée de l'alpha tubuline tandis que la phosphorylation de la bêta-tubuline se produit sur Ser441 dans le domaine C-terminal. C'est donc aussi une différence entre l'alpha et la bêta tubuline.

Conclusion

L'alpha tubuline est l'un des deux composants protéiques d'un microtubule. C'est une protéine globulaire presque complètement détyrosinée en tant que modification post-traductionnelle. De plus, le GTP lié à l'alpha tubuline est responsable de la fourniture d'énergie pour la polymérisation de la tubuline. D'autre part, la bêta-tubuline est le deuxième composant protéique d'un microtubule. Aussi, c'est une protéine globulaire qui subit parfois une phosphorylation. La fonction principale de la bêta tubuline est de renforcer les interactions monomère-monomère. Par conséquent, la principale différence entre l'alpha et la bêta tubuline réside dans la structure et la fonction.

Les références:

1. Lee, Young Jun. « Αβ Tubulin (ID PDB: 1jff) de Bos Taurus. » aB_tubuline, disponible ici.2. EMBL-EBI, InterPro. « Bêta Tubuline (IPR002453). » InterPro, EMBL-EBI, disponible ici.3. "Tubuline." Tubuline – un aperçu | Sujets ScienceDirect, disponibles ici.

Image de courtoisie:

1. «Structure des microtubules» de Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Travail personnel (rendu avec Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. «Tubulin dimer 1JFF» de Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Travail personnel (rendu avec Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia