Receptor által közvetített endocitózis

Receptor által közvetített endocitózis, más néven klatrin által közvetített endocitózis  - endocitózis , amelyben a membránreceptorok az abszorbeált anyag molekuláihoz vagy a fagocitált tárgy felszínén elhelyezkedő molekulákhoz kötődnek - ligandumok (a latin ligare - kötődni) . Később (egy anyag vagy tárgy felszívódása után) a receptor-ligandum komplex felhasad, és a receptorok ismét visszatérhetnek a membránba.

A receptor által közvetített endocitózis egyik példája egy baktérium leukocita általi fagocitózisa . Mivel a leukocita plazmalemmán immunglobulinok (antitestek) receptorai vannak , a fagocitózis sebessége megnő, ha a bakteriális sejtfal felületét antitestek borítják ( opsoninok  - a görög opson - fűszerezésből ).

Folyamat

Bár a receptorok és ligandumaik többféle mechanizmuson keresztül is bejuthatnak a sejtbe (pl . caveolin és lipid raft ), a klatrin által közvetített endocitózis továbbra is a legjobban tanulmányozott. A sok típusú receptor klatrin által közvetített endocitózisa a sejt plazmamembránján lévő receptorokhoz kötődő ligandumokkal kezdődik. A ligandum és a receptor ezután adaptorfehérjéket és klatrin - triskelionokat von be a plazmamembránba azon a helyen, ahol az intussusceptio fellép. A plazmamembrán ekkor behatol, és klatrinnal borított gödröt képez [1] . Más receptorok klatrinnal bevont gödröt képezhetnek, ami lehetővé teszi a receptor körüli kialakulását. Az érett foveát a membránkötő és hasító fehérjék, például a dinamin (valamint más BAR-domén fehérjék ) [2] hasítják le a plazmamembránról, és egy klatrinnal bevont vezikulát képeznek, amelyet azután a klatrin kicsomagol, és általában fuzionál egy válogató endoszóma . A fúzió után az endocitált rakomány (receptor és/vagy ligandum) lizoszomális , újrahasznosítási vagy egyéb szállítási útvonalakra válogatható [1] .

Funkció

A receptor által közvetített endocitózis funkciója sokrétű. Széles körben használják bizonyos, a sejt által igényelt anyagok specifikus felvételére (például az LDL -t az LDL-receptoron keresztül vagy a vasat a transzferrinen keresztül ). A receptor-mediált endocitózis szerepe jól ismert a transzmembrán jelátvitel szabályozásában, de hozzájárulhat a robusztus jelátvitelhez is [3] . Az aktivált receptor internalizálódik, és a késői endoszómákba és lizoszómákba szállítódik lebontásra. A receptor által közvetített endocitózis azonban nagymértékben részt vesz a sejtperifériáról a sejtmag felé irányuló jelátvitelben is . Ez akkor vált nyilvánvalóvá, amikor kiderült, hogy a hatékony hormon (pl. EGF ) jelátvitelhez klatrin által közvetített endocitózison keresztül specifikus jelátviteli komplexek társulása és képződése szükséges. Ezenkívül felmerült, hogy a jelzés bekapcsolása megkövetelheti az aktív jelkomplexek célzott szállítását a sejtmagba, mivel a véletlenszerű diffúzió túl lassú, és a bejövő jelek állandó elnyomásának mechanizmusa elég erős ahhoz, hogy teljesen kikapcsoljon. jelzés további mechanizmusok nélkül.jelzés [4] .

Kísérletek

Fluoreszcens vagy elektromágnesesen látható festékek használatával specifikus molekulák jelölésére élő sejtekben a rakománymolekulák internalizációja és a klatrin gödör kialakulása fluoreszcens mikroszkóppal és immunelektronmikroszkópiával követhető [5] [6] .

Mivel a folyamat nem specifikus, a ligandum nagyobb molekulák hordozója lehet. Ha a célsejtnek ismert specifikus pinocita receptora van, akkor a gyógyszerek kapcsolódhatnak és metabolizálhatók.

A nanorészecskék sejtekbe, például T-sejtekbe történő internalizálása érdekében antitestek használhatók a nanorészecskék sejtfelszíni specifikus receptorokhoz (például CCR5) való célba juttatására [7] . Ez az egyik módszer az immunsejtekbe történő gyógyszerszállítás javítására.

Beszámoltak a klatrin által közvetített endocitózisban részt vevő fehérje-fehérje kölcsönhatások fotokapcsolható peptid inhibitorainak kifejlesztéséről [8] [9] [10] és a dinamin fotokapcsolható kis molekulájú gátlóiról (Dynazos) [11] . Ezek a fotofarmakológiai vegyületek lehetővé teszik az endocitózis spatiotemporális szabályozását fénnyel.

Lásd még

Irodalom

Bykov VL CITOLÓGIA és ÁLTALÁNOS SZÖVETÉT. Az emberi sejtek és szövetek funkcionális morfológiája . - Szentpétervár. : Sotis, 2002. - 255 p.

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Alexander Sorkin, Manojkumar A. Puthenveedu. Clathrin-Mediated Endocytosis  (angol)  // Vesicle Trafficking in Cancer / Yosef Yarden, Gabi Tarcic. – New York, NY: Springer New York, 2013. – P. 1–31 . - ISBN 978-1-4614-6527-0 , 978-1-4614-6528-7 . - doi : 10.1007/978-1-4614-6528-7_1 .
  2. Marko Kaksonen, Aurelien Roux. A klatrin által közvetített endocitózis mechanizmusai  //  Nature Reviews Molecular Cell Biology. — 2018-05. — Vol. 19 , iss. 5 . — P. 313–326 . — ISSN 1471-0080 1471-0072, 1471-0080 . - doi : 10.1038/nrm.2017.132 .
  3. Alex R. B. Thomsen, Bianca Plouffe, Thomas J. Cahill, Arun K. Shukla, Jeffrey T. Tarrasch. A GPCR-G Protein-β-Arrestin Super-Complex tartós G-fehérje jelzést közvetít  // Sejt. — 2016-08-11. - T. 166 , sz. 4 . – S. 907–919 . — ISSN 1097-4172 . - doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 .
  4. Borisz N. Kholodenko. A proteinkináz jelátviteli kaszkádok négydimenziós szerveződése: a diffúzió, az endocitózis és a molekuláris motorok szerepe  // The Journal of Experimental Biology. — 2003-06. - T. 206 , sz. Pt 12 . — S. 2073–2082 . — ISSN 0022-0949 . - doi : 10.1242/jeb.00298 .
  5. Tom Kirchhausen. Endocita klatrin struktúrák leképezése élő sejtekben  // Trends in Cell Biology. — 2009-11. - T. 19 , sz. 11 . – S. 596–605 . — ISSN 1879-3088 . - doi : 10.1016/j.tcb.2009.09.002 .
  6. Aubrey V. Weigel, Michael M. Tamkun, Diego Krapf. A klatrinnal bevont gödör és a rakománymolekulák közötti dinamikus kölcsönhatások számszerűsítése  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2013-11-26. - T. 110 , sz. 48 . — S. E4591–4600 . — ISSN 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.1315202110 .
  7. Joshua J. Glass, Daniel Yuen, James Rae, Angus P.R. Johnston, Robert G. Parton. A fehérje nanorészecskék humán immunsejt-célzása - barlangoszférák  // Nanoscale. — 2016-04-21. - T. 8 , sz. 15 . — S. 8255–8265 . — ISSN 2040-3372 . - doi : 10.1039/c6nr00506c .
  8. Laura Nevola, Andrés Martín-Quirós, Kay Eckelt, Núria Camarero, Sébastien Tosi. Fénnyel szabályozott tűzött peptidek a klatrin által közvetített endocitózisban részt vevő fehérje-fehérje kölcsönhatások gátlására  // Angewandte Chemie (International Edit. angolul). — 2013-07-22. - T. 52 , sz. 30 . — S. 7704–7708 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.201303324 .
  9. Andrés Martín-Quirós, Laura Nevola, Kay Eckelt, Sergio Madurga, Pau Gorostiza. A stabil másodlagos szerkezet hiánya nem korlátozza a β-arrestin/β-Adaptin 2 fehérje-fehérje kölcsönhatás fotokapcsolható inhibitorait  // Chemistry & Biology. — 2015-01-22. - T. 22 , sz. 1 . – 31–37 . — ISSN 1879-1301 . - doi : 10.1016/j.chembiol.2014.10.022 .
  10. Davia Prischich, Javier Encinar del Dedo, Maria Cambra, Judit Prat, Nuria Camarero. A klatrin által közvetített endocitózis fényfüggő gátlása élesztőben  . - Sejtbiológia, 2021-04-01. doi : 10.1101 / 2021.04.01.432428. .
  11. Núria Camarero, Ana Trapero, Ariadna Pérez-Jiménez, Eric Macia, Alexandre Gomila-Juaneda. Javítás: Fénykapcsolós dynasore analógok az endocitózis fénnyel történő szabályozására  // Chemical Science. — 2020-09-21. - T. 11 , sz. 35 . - S. 9712 . — ISSN 2041-6520 . doi : 10.1039 / d0sc90189j .