Reseptorivälitteinen endosytoosi

Reseptorivälitteinen endosytoosi, jota kutsutaan myös klatriinivälitteiseksi endosytoosiksi  - endosytoosiksi , jossa kalvoreseptorit sitoutuvat absorboituneen aineen molekyyleihin tai molekyyleihin, jotka sijaitsevat fagosytoosikohteen pinnalla - ligandeja (latinan sanasta ligare - sitoa) . Myöhemmin (aineen tai esineen imeytymisen jälkeen) reseptori-ligandi-kompleksi pilkkoutuu ja reseptorit voivat palata kalvolle.

Yksi esimerkki reseptorivälitteisestä endosytoosista on bakteerin fagosytoosi leukosyyttien toimesta . Koska leukosyyttien plasmalemmassa on immunoglobuliinireseptoreita (vasta-aineita), fagosytoosinopeus lisääntyy, jos bakteerisolun seinämän pinta on peitetty vasta-aineilla ( opsoniinit  - kreikan sanasta opson - mauste ).

Käsittele

Vaikka reseptoreita ja niiden ligandeja voidaan viedä soluun useiden mekanismien kautta (esim . caveoliini ja lipidilautta ), klatriinivälitteinen endosytoosi on edelleen parhaiten tutkittu. Monen tyyppisten reseptorien klatriinivälitteinen endosytoosi alkaa ligandien sitoutumisesta solun plasmakalvon reseptoreihin. Ligandi ja reseptori värväävät sitten adapteriproteiineja ja klatriinitriskelioneja plasmakalvoon sen kohdan ympärillä, jossa suolistoa esiintyy. Sitten plasmakalvo tunkeutuu sisään muodostaen klatriinin peittämän kuopan [1] . Muut reseptorit voivat muodostaa klatriinilla päällystetyn kuopan, mikä mahdollistaa muodostumisen reseptorin ympärille. Kypsä fovea lohkeaa plasmamembraanista kalvoa sitovien ja pilkkovien proteiinien, kuten dynamiinin (sekä muiden BAR-domeeniproteiinien ) [2] avulla, muodostaen klatriinilla päällystetyn vesikkelin, jonka sitten klatriini purkaa ja yleensä fuusioituu lajitteleva endosomi . Fuusion jälkeen endosytoitunut lasti (reseptori ja/tai ligandi) voidaan sitten lajitella lysosomaalisiin , kierrätys- tai muihin kuljetusreitteihin [1] .

Toiminto

Reseptorivälitteisen endosytoosin toiminta on monipuolinen. Sitä käytetään laajalti tiettyjen solun tarvitsemien aineiden spesifiseen ottamiseen (esimerkiksi LDL LDL-reseptorin kautta tai rauta transferriinin kautta ). Reseptorivälitteisen endosytoosin rooli tunnetaan hyvin transmembraanisen signaloinnin säätelyssä, mutta se voi myös edistää vahvaa signalointia [3] . Aktivoitu reseptori sisäistetään ja kuljetetaan myöhäisiin endosomeihin ja lysosomeihin hajoamista varten. Reseptorivälitteinen endosytoosi on kuitenkin myös vahvasti mukana signaalinsiirrossa solun reuna -alueelta tumaan . Tämä tuli ilmeiseksi, kun havaittiin, että spesifisten signalointikompleksien liittyminen ja muodostuminen klatriinivälitteisen endosytoosin kautta on tarpeen tehokkaan hormonin (esim. EGF ) signaloinnin kannalta. Lisäksi on ehdotettu, että signaloinnin kytkeminen päälle saattaa vaatia aktiivisten signalointikompleksien kohdennettua kuljetusta ytimeen, koska satunnainen diffuusio on liian hidasta ja saapuvien signaalien jatkuvan vaimennuksen mekanismit ovat riittävän vahvoja sammuttaakseen kokonaan. merkinanto ilman lisämekanismeja signalointi [4] .

Kokeilut

Käyttämällä fluoresoivia tai sähkömagneettisesti näkyviä väriaineita spesifisten molekyylien leimaamiseen elävissä soluissa, lastimolekyylien sisäistämistä ja klatriinikuopan kehitystä voidaan seurata fluoresenssimikroskopialla ja immunoelektronimikroskoopilla [5] [6] .

Koska prosessi on epäspesifinen, ligandi voi olla kantaja suuremmille molekyyleille. Jos kohdesolulla on tunnettu spesifinen pinosyyttireseptori , lääkkeet voidaan kiinnittää ja metaboloida.

Nanohiukkasten sisäistämiseksi soluihin, kuten T-soluihin , voidaan käyttää vasta-aineita kohdistamaan nanopartikkelit solun pinnalla oleviin spesifisiin reseptoreihin (kuten CCR5) [7] . Tämä on yksi tapa parantaa lääkkeiden toimittamista immuunisoluihin.

Klatriinivälitteiseen endosytoosiin liittyvien proteiini-proteiini-vuorovaikutusten valokytkettävien peptidi-inhibiittorien (liikennevalopeptidit) [8] [9] [10] ja valokytkettävien dynamiinin pienimolekyylisten estäjien (Dynazos) [11] kehittäminen on raportoitu . Nämä fotofarmakologiset yhdisteet mahdollistavat endosytoosin spatiotemporaalisen säätelyn valolla.

Katso myös

Kirjallisuus

Bykov VL CYTOLOGY ja YLEINEN HISTOLOGIA. Ihmisen solujen ja kudosten toiminnallinen morfologia . - Pietari. : Sotis, 2002. - 255 s.

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Alexander Sorkin, Manojkumar A. Puthenveedu. Klatriinivälitteinen endosytoosi  (englanniksi)  // Vesicle Trafficking in Cancer / Yosef Yarden, Gabi Tarcic. — New York, NY: Springer New York, 2013. — S. 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. Klatriinivälitteisen endosytoosin mekanismit  //  Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2018-05. — Voi. 19 , iss. 5 . — s. 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. GPCR-G-proteiini-β-Arrestin Super-Complex välittää jatkuvaa G-proteiinisignalointia  // Solu. – 11.8.2016. - T. 166 , no. 4 . — S. 907–919 . — ISSN 1097-4172 . - doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 .
  4. Boris N. Kholodenko. Proteiinikinaasisignalointikaskadien neliulotteinen organisaatio: diffuusion, endosytoosin ja molekyylimoottorien roolit  // The Journal of Experimental Biology. - 2003-06. - T. 206 , no. Pt 12 . — S. 2073–2082 . — ISSN 0022-0949 . - doi : 10.1242/jeb.00298 .
  5. Tom Kirchhausen. Endosyyttisten klatriinirakenteiden kuvantaminen elävissä soluissa  // Trends in Cell Biology. – 2009-11. - T. 19 , no. 11 . — S. 596–605 . — ISSN 1879-3088 . - doi : 10.1016/j.tcb.2009.09.002 .
  6. Aubrey V. Weigel, Michael M. Tamkun, Diego Krapf. Klatriinilla päällystetyn kuopan ja lastimolekyylien välisten dynaamisten vuorovaikutusten kvantifiointi  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America. – 26.11.2013. - T. 110 , no. 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. Ihmisen immuunisolujen kohdistaminen proteiininanohiukkasiin - caveospheres  // Nanoscale. – 21.4.2016. - T. 8 , no. 15 . — S. 8255–8265 . — ISSN 2040-3372 . - doi : 10.1039/c6nr00506c .
  8. Laura Nevola, Andrés Martín-Quirós, Kay Eckelt, Núria Camarero, Sébastien Tosi. Valolla säädellyt niidotut peptidit estämään proteiini-proteiini-vuorovaikutuksia, jotka liittyvät klatriinivälitteiseen endosytoosiin  // Angewandte Chemie (International Edit. englanniksi). – 22.7.2013. - T. 52 , no. 30 . — S. 7704–7708 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.201303324 .
  9. Andrés Martín-Quirós, Laura Nevola, Kay Eckelt, Sergio Madurga, Pau Gorostiza. Stabiilin toissijaisen rakenteen puuttuminen ei rajoita β-arrestiini/β-Adaptin 2 -proteiini-proteiinivuorovaikutuksen valokytkettävien estäjien käyttöä  // Chemistry & Biology. – 22.1.2015. - T. 22 , no. 1 . — s. 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. Valosta riippuva klatriinivälitteisen endosytoosin esto hiivassa  . - Solubiologia, 2021-04-01. doi : 10.1101 / 2021.04.01.432428. .
  11. Núria Camarero, Ana Trapero, Ariadna Pérez-Jiménez, Eric Macia, Alexandre Gomila-Juaneda. Korjaus: Valokytkettävät dynasorianalogit endosytoosin hallitsemiseksi valolla  // Chemical Science. - 21-09-2020 - T. 11 , no. 35 . - S. 9712 . — ISSN 2041-6520 . doi : 10.1039 / d0sc90189j .