Endocitoza mediată de receptor

Endocitoză mediată de receptor, numită și endocitoză mediată de clatrină  - endocitoză , în care receptorii membranari se leagă la moleculele substanței absorbite sau moleculele situate pe suprafața obiectului fagocitat - liganzi (din latină ligare - a lega) . Mai târziu (după absorbția unei substanțe sau a unui obiect), complexul receptor-ligand este scindat, iar receptorii se pot întoarce din nou la membrană.

Un exemplu de endocitoză mediată de receptor este fagocitoza unei bacterii de către un leucocit . Deoarece există receptori pentru imunoglobuline (anticorpi) pe plasmalema leucocitară, rata fagocitozei crește dacă suprafața peretelui celular bacterian este acoperită cu anticorpi ( opsonine  - din grecescul opson - condimente ).

Proces

Deși receptorii și liganzii lor pot fi introduși în celulă prin mai multe mecanisme (de exemplu caveolină și plută lipidică ), endocitoza mediată de clatrină rămâne cea mai bine studiată. Endocitoza mediată de clatrină a multor tipuri de receptori începe cu legarea liganzilor de receptorii de pe membrana plasmatică a celulei. Ligandul și receptorul vor recruta apoi proteine ​​adaptoare și triskelion de clatrină la membrana plasmatică din jurul locului în care va avea loc invaginarea. Membrana plasmatică se invaginează apoi, formând o groapă acoperită cu clatrină [1] . Alți receptori pot forma o groapă acoperită cu clatrină, permițând formarea în jurul receptorului. Fovea matură este scindată din membrana plasmatică prin proteine ​​de legare și scindare la membrană, cum ar fi dinamina (precum și alte proteine ​​din domeniul BAR ) [2] , formând o veziculă acoperită cu clatrină, care este apoi dezambalată de clatrină și de obicei fuzionată cu un endozom de sortare . După fuziune, încărcătura endocitată (receptor și/sau ligand) poate fi apoi sortată în lizozomiale , reciclare sau alte rute de transport [1] .

Funcția

Funcția endocitozei mediate de receptor este diversă. Este utilizat pe scară largă pentru absorbția specifică a anumitor substanțe necesare celulei (exemplele includ LDL prin receptorul LDL sau fierul prin transferină ). Rolul endocitozei mediate de receptor este bine cunoscut în reglarea semnalizării transmembranare, dar poate contribui și la o semnalizare robustă [3] . Receptorul activat este internalizat și transportat la endozomi tardivi și lizozomi pentru degradare. Cu toate acestea, endocitoza mediată de receptor este, de asemenea, puternic implicată în semnalizarea de la periferia celulei către nucleu . Acest lucru a devenit evident când s-a descoperit că asocierea și formarea unor complexe de semnalizare specifice prin endocitoză mediată de clatrină este necesară pentru o semnalizare eficientă a hormonilor (de exemplu, EGF ) . În plus, s-a sugerat că pornirea semnalizării poate necesita transportul țintit al complexelor active de semnalizare în nucleu, datorită faptului că difuzia aleatorie este prea lentă, iar mecanismele de suprimare constantă a semnalelor de intrare sunt suficient de puternice pentru a opri complet. semnalizare fără mecanisme suplimentare.semnalizare [4] .

Experimente

Folosind coloranți fluorescenți sau vizibili electromagnetic pentru a marca molecule specifice din celulele vii, interiorizarea moleculelor de marfă și evoluția gropii de clatrină pot fi urmărite folosind microscopia cu fluorescență și microscopia imunoelectronică [5] [6] .

Deoarece procesul este nespecific, ligandul poate fi un purtător pentru molecule mai mari. Dacă celula țintă are un receptor pinocitar specific cunoscut , medicamentele pot fi atașate și metabolizate.

Pentru a realiza internalizarea nanoparticulelor în celule, cum ar fi celulele T , anticorpii pot fi utilizați pentru a ținti nanoparticulele către receptori specifici de pe suprafața celulei (cum ar fi CCR5) [7] . Aceasta este o metodă de a îmbunătăți livrarea medicamentelor către celulele imune.

S -a raportat dezvoltarea inhibitorilor peptidici fotocomutabili ai interacțiunilor proteină-proteină implicați în endocitoza mediată de clatrină (peptide semaforului) [8] [9] [10] și inhibitori fotocomutabili de molecule mici ai dinaminei (Dynazos) [11] . Acești compuși fotofarmacologici permit controlul spațio-temporal al endocitozei cu lumină.

Vezi și

Literatură

Bykov VL CITOLOGIE și HISTOLOGIE GENERALĂ. Morfologia funcțională a celulelor și țesuturilor umane . - Sankt Petersburg. : Sotis, 2002. - 255 p.

Note

  1. ↑ 1 2 Alexander Sorkin, Manojkumar A. Puthenveedu. Endocitoza mediată de clatrina  (engleză)  // Traficul veziculelor în 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. Mecanisme de endocitoză mediată de clatrină  //  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. Super-Complexul GPCR-G Protein-β-Arrestin mediază semnalizarea susținută a proteinei G  // Celulă. — 2016-08-11. - T. 166 , nr. 4 . — S. 907–919 . — ISSN 1097-4172 . - doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 .
  4. Boris N. Kholodenko. Organizarea în patru dimensiuni a cascadelor de semnalizare a proteinei kinazei: rolurile difuziei, endocitozei și motoarelor moleculare  // The Journal of Experimental Biology. — 2003-06. - T. 206 , nr. Pt 12 . — S. 2073–2082 . — ISSN 0022-0949 . - doi : 10.1242/jeb.00298 .
  5. Tom Kirchhausen. Imagistica structurilor de clatrină endocitară în celulele vii  // Trends in Cell Biology. — 2009-11. - T. 19 , nr. 11 . — S. 596–605 . — ISSN 1879-3088 . - doi : 10.1016/j.tcb.2009.09.002 .
  6. Aubrey V. Weigel, Michael M. Tamkun, Diego Krapf. Cuantificarea interacțiunilor dinamice dintre o groapă acoperită cu clatrină și moleculele de marfă  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 26-11-2013. - T. 110 , nr. 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. Dirijarea celulelor imune umane a nanoparticulelor de proteine ​​- caveosfere  // Nanoscale. — 21.04.2016. - T. 8 , nr. 15 . — S. 8255–8265 . — ISSN 2040-3372 . - doi : 10.1039/c6nr00506c .
  8. Laura Nevola, Andrés Martín-Quirós, Kay Eckelt, Núria Camarero, Sébastien Tosi. Peptide capsate reglate de lumină pentru a inhiba interacțiunile proteină-proteină implicate în endocitoza mediată de clatrină  // Angewandte Chemie (Ed. Internațional în limba engleză). — 22.07.2013. - T. 52 , nr. 30 . — S. 7704–7708 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.201303324 .
  9. Andrés Martín-Quirós, Laura Nevola, Kay Eckelt, Sergio Madurga, Pau Gorostiza. Absența unei structuri secundare stabile nu este o limitare pentru inhibitorii fotocomutabili ai interacțiunii β-arrestin/β-Adaptin 2 protein-protein  // Chemistry & Biology. — 22.01.2015. - T. 22 , nr. 1 . — p. 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. Inhibarea dependentă de lumină a endocitozei mediate de clatrină în drojdie  . - Biologie celulară, 2021-04-01. doi : 10.1101 / 2021.04.01.432428. .
  11. Núria Camarero, Ana Trapero, Ariadna Pérez-Jiménez, Eric Macia, Alexandre Gomila-Juaneda. Corecție: analogi dinazori fotocomutabili pentru a controla endocitoza cu lumină  // Știința chimică. — 21.09.2020. - T. 11 , nr. 35 . - S. 9712 . — ISSN 2041-6520 . doi : 10.1039 / d0sc90189j .