Proteína asociada a los microtúbulos, Función, Tipos

En la biología celular, las proteínas asociadas a los microtúbulos son proteínas que interaccionan con los microtúbulos del citoesqueleto celular.

Función

MAP se unen a las subunidades de tubulina que forman los microtúbulos para regular su estabilidad. Una gran variedad de mapas se han identificado en muchos tipos de células diferentes, y que se han encontrado para llevar a cabo una amplia gama de funciones. Estos incluyen tanto los microtúbulos estabilizadores y desestabilizadores, rectores microtúbulos hacia localizaciones celulares específicas, la reticulación microtúbulos y la mediación de las interacciones de los microtúbulos con otras proteínas en la célula.

Dentro de la célula, los mapas se unen directamente a los dímeros de tubulina de los microtúbulos. Esta unión puede ocurrir, ya sea con la tubulina polimerizada o despolimerizado, y en la mayoría de los casos conduce a la estabilización de la estructura de microtúbulos, la polimerización adicional alentador. Por lo general, es el dominio C-terminal de la MAP que interactúa con la tubulina, mientras que el dominio N-terminal se puede unir con vesículas celulares, filamentos intermedios u otros microtúbulos. Vinculante MAP-microtúbulos se regula a través de la fosforilación de MAP. Esto se logra a través de la función de la proteína de microtúbulos de afinidad de regulación-quinasa. La fosforilación de la MAP por la marca hace que el MAP a desprenderse de cualquier microtúbulos unidos. Este desprendimiento se asocia generalmente con una desestabilización de los microtúbulos haciendo que caiga aparte. De esta manera la estabilización de los microtúbulos por MAP se regula dentro de la célula a través de la fosforilación.

Tipos

Los numerosos mapas identificados se han dividido principalmente en dos categorías: tipo I incluyendo proteínas MAP1 y tipo II, incluyendo MAP2, MAP4 y proteínas tau.

Tipo I: MAP1

MAP1A y MAP1B, que componen la familia MAP1, se unen a los microtúbulos diferente que otros mapas, utilizando interacciones cargadas. Mientras que los terminales de C de estos mapas se unen a los microtúbulos, los N-terminales se unen a otras partes del citoesqueleto o la membrana plasmática para controlar el espaciado de los microtúbulos dentro de la célula. Los miembros de la familia MAP-1 se encuentran en los axones y las dendritas de las células nerviosas.

Tipo II: MAP2, MAP4 y tau

También se encuentran exclusivamente en las células nerviosas son las más estudiadas mapas, MAP2 y tau, que participan en la determinación de la estructura de las diferentes partes de las células nerviosas - MAP2 se encuentran principalmente en las dendritas y tau en el axón. Estas proteínas tienen un dominio de unión a microtúbulos C-terminal conservado y los dominios N-terminales variables que sobresalen hacia el exterior probablemente interactúan con otras proteínas. MAP2 y tau estabilizan los microtúbulos, y por lo tanto cambian la cinética de reacción a favor de la adición de nuevas subunidades, la aceleración del crecimiento de microtúbulos. Tanto MAP2 y tau se han demostrado para estabilizar los microtúbulos mediante la unión a la superficie exterior de los microtúbulos protofilamentos,. Un único estudio ha sugerido que MAP2 y tau se unen en la superficie interior de microtúbulos en el mismo sitio en monómeros de tubulina como la droga Taxol que se utiliza en el tratamiento del cáncer. Sin embargo, la evidencia está a favor de MAP2 y tau de unión a la superficie exterior de los microtúbulos y este estudio no se ha confirmado. MAP2 se une de manera cooperativa con muchas proteínas MAP2 unen una sola microtúbulos para promover la estabilización. Tau, así ayuda a estabilizar los microtúbulos, sin embargo, forma la función adicional, importante para facilitar la agrupación de microtúbulos dentro de la célula nerviosa.

La función de tau se ha relacionado con la condición neurológica conocida como la enfermedad de Alzheimer. En el tejido nervioso de los pacientes de Alzheimer tau forma agregados anormales. Esta tau agregada a menudo severamente modificada, por lo general a través de la hiperfosforilación. Como se describió anteriormente, la fosforilación de MAP hace que se desprenden de los microtúbulos. Por lo tanto, la hiperfosforilación de tau conduce a desprendimiento masivo que a su vez reduce en gran medida la estabilidad de los microtúbulos en las células nerviosas. Este aumento en la inestabilidad de microtúbulos puede ser una de las principales causas de los síntomas de la Enfermedad de Alzheimer.

En contraste con los mapas descritos anteriormente, MAP4 no se limita sólo a las células nerviosas, sino más bien se puede encontrar en casi todos los tipos de células. Al igual que MAP2 y tau, MAP4 es responsable de la estabilización de los microtúbulos. MAP4 también se ha relacionado con el proceso de la división celular.

Otros mapas, y las cuestiones de nomenclatura

Otro MAPA cuya función ha sido investigado durante la división celular se conoce como XMAP215. XMAP215 general, se ha relacionado con la estabilización de microtúbulos. Durante la mitosis se ha observado la inestabilidad dinámica de los microtúbulos a subir aproximadamente diez veces. Esto es en parte debido a la fosforilación de XMAP215, lo que hace que las catástrofes más probables. De esta manera, la fosforilación de MAP juega un papel en la mitosis.

Hay muchas otras proteínas que afectan el comportamiento de los microtúbulos, tales como catastrophin, que desestabiliza microtúbulos, katanin, lo que les separa, proteínas citoplasmáticas asociadas enlazador, que facilitan la interacción con la membrana plasmática, y un número de proteínas motoras que las vesículas de transporte a lo largo de ellos. Ciertas proteínas motoras fueron designados originalmente como MAP antes de que se encontró que utilizan la hidrólisis de ATP para transportar carga. En general, todas estas proteínas no se consideran "Mapas", ya que no se unen directamente a los monómeros de tubulina, una característica definitoria de la MAP. MAP se unen directamente a los microtúbulos para estabilizar o desestabilizar a ellos y vincularlos a los diversos componentes celulares incluyendo otros microtúbulos.