Endocytóza zprostředkovaná receptorovým procesem a funkcemi
receptorem zprostředkovaná endocytóza je to buněčný jev, který zahrnuje řízený vstup specifických molekul do buňky. Materiál, který má být požit, je postupně obklopen malou částí plazmatické membrány, dokud není pokryta celá látka. Pak se tenhle žlučník rozpadne uvnitř buňky.
Receptory zapojené do tohoto procesu jsou umístěny na povrchu buňky v oblastech zvaných "deprese potažené klatrinem"..
Tento typ endocytózy dává buňce mechanismus k rozlišení mezi látkami, které vstupují. Navíc zvyšuje účinnost procesu ve srovnání s nediskriminační endocytózou.
Opačná koncepce endocytózy je exocytóza a zahrnuje uvolňování molekul do vnějšího prostředí buněk.
Index
- 1 Co je endocytóza?
- 1.1 Klasifikace
- 2 Co je to endocytóza zprostředkovaná receptorem?
- 3 Funkce
- 4 Proces
- 4.1 Model endocytózy zprostředkované receptorem: cholesterol u savců
- 4.2 Co se stane, když systém selže?
- 5 Endocytóza nezávislá na klatrinu
- 6 Odkazy
Co je to endocytóza?
Eukaryotické buňky mají schopnost zachycovat molekuly z mimobuněčného prostředí a zahrnout je do vnitřního prostoru procesem zvaným endocytóza. Termín je přičítán výzkumníkovi Christian deDuve. To bylo navrhnuto v 1963 a zahrnoval přijímání širokého rozsahu molekul.
K tomuto jevu dochází následovně: molekula nebo materiál, který má být vložen, je obklopen částí cytoplazmatické membrány, která je následně invaginována. Vzniká tak vesikul obsahující molekulu.
Klasifikace
V závislosti na typu materiálu, který vstupuje, je proces endocytózy klasifikován do fagocytózy a pinocytózy..
První z nich, fagocytóza, spočívá v působení tuhých částic. To zahrnuje velké částice, jako jsou bakterie, jiné intaktní buňky nebo odpad z jiných buněk. Naproti tomu termín pinocytóza se používá k popisu požití tekutin.
Co je to endocytóza zprostředkovaná receptorem?
Receptorem zprostředkovaná endocytóza je buněčný jev charakterizovaný vstupem molekul do buňky selektivním a kontrolovaným způsobem. Vstupní molekuly jsou specifické.
Jak je naznačeno názvem procesu, molekula, která se má vstoupit, je rozpoznána řadou receptorů umístěných na povrchu buňky. Tyto receptory však nejsou membránou náhodně nalezeny. Naproti tomu, jeho fyzické umístění je velmi přesné v regionech nazývaných "deprese potažené klatrinem".
Deprese tvoří invaginaci, která začíná z membrány, což vede k tvorbě vesikulů potažených klatrinem, které obsahují receptory a jejich příslušné vázané makromolekuly. Makromolekula, která se váže na receptor, se nazývá ligand.
Po tvorbě malých vezikul klatrinu dochází k fúzi těchto struktur se strukturami nazývanými časné endosomy. V tomto kroku je obsah vnitřku klatrinového vezikulu distribuován do různých oblastí. Jedním z nich jsou lysosomy, nebo mohou být recyklovány v plazmatické membráně.
Funkce
Procesy pinocytózy a tradiční fagocytózy jsou nediskriminačního typu. To znamená, že vezikuly zachytí jakoukoliv molekulu - pevnou nebo kapalnou - která je v extracelulárním prostoru a jsou transportovány do buňky..
Receptorem zprostředkovaná endocytóza poskytuje buňce velmi selektivní mechanismus, který umožňuje rozlišit a zvýšit účinnost internalizace částic na buněčné médium..
Jak uvidíme později, tento proces umožňuje odebírání velmi důležitých molekul, jako je cholesterol, vitamin B12 a železo. Tyto poslední dvě molekuly se používají pro syntézu hemoglobinu a dalších molekul
Přítomnost receptorů, které zprostředkovávají endocytózu, byla bohužel využívána řadou virových částic pro vstup do buňky - například viru chřipky a HIV..
Proces
Pro pochopení toho, jak dochází k procesu receptorově zprostředkované endocytózy, byl použit příjem cholesterolu savčími buňkami..
Cholesterol je molekula lipidové povahy s mnoha funkcemi, jako je změna tekutosti v buněčných membránách a jako prekurzor steroidních hormonů souvisejících se sexuální funkcí organismů..
Model endocytózy zprostředkované receptorem: cholesterol u savců
Cholesterol je molekula vysoce nerozpustná ve vodě. Proto dochází k transportu uvnitř krevního oběhu ve formě lipoproteinových částic. Mezi nejběžnější patří nízkohustotní lipoprotein, běžně označovaný zkratkou LDL - zkratka z jeho zkratky v angličtině lipoprotein s nízkou hustotou.
Díky studiím provedeným v laboratoři se dospělo k závěru, že molekula LDL vstupuje do buňky v důsledku vazby ke specifickému receptoru buněčného povrchu umístěného v depresích potažených klatrinem..
Vnitřek endosomů s LDL je kyselina, která umožňuje disociaci LDL molekuly a jejího receptoru.
Po separaci má být osud receptorů recyklován v plazmatické membráně, zatímco LDL pokračuje transportem nyní v lysozomech. Uvnitř je LDL hydrolyzován specifickými enzymy generujícími cholestarol.
Nakonec je cholesterol uvolňován a buňka jej může odebírat a používat v různých případech, například membránách.
Co se stane, když systém selže?
Existuje dědičný stav zvaný familiární hypercholesterolémie. Jedním ze symptomů této patologie jsou vysoké hladiny cholesterolu. Tato porucha se objevuje v důsledku neschopnosti zavést molekulu LDL z extracelulárních tekutin do buněk. Pacienti vykazují malé mutace v receptorech.
Po objevení onemocnění bylo možné identifikovat, že ve zdravých buňkách byl receptor zodpovědný za zprostředkování vstupu LDL, který se hromadí v bodových buněčných depresích.
V některých případech byli pacienti schopni rozpoznat LDL, ale jejich receptory nebyly nalezeny v potažených depresích. Tato skutečnost vedla k uznání důležitosti potažených depresí v procesu endocytózy.
Nezávislá endocytóza klatrinu
Buňky mají také dráhy, které umožňují provedení endocytózy bez účasti klatrinu. Mezi těmito cestami vystupují molekuly vázané na membrány a tekutiny, které mohou být endocytozovány navzdory absenci klatrinu.
Molekuly, které vstupují tímto způsobem, pronikají malými invaginacemi zvanými caveolae umístěnými v plazmatické membráně.
Odkazy
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Základní buněčná biologie. Garland věda.
- Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Buňka: molekulární přístup. Washington, DC, Sunderland, MA.
- Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Pozvánka na biologii. Macmillan.
- Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., Anderson, M. (2004). Fyziologie živočichů. Sinauer Associates.
- Karp, G. (2009). Buněčná a molekulární biologie: pojmy a experimenty. John Wiley & Sons.
- Kierszenbaum, A. L. (2012). Histologie a buněčná biologie. Elsevier Brazílie.
- Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochemie: text a atlas. Panamericana Medical.
- Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekulární buněčná biologie. Macmillan.
- Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biochemie. Panamericana Medical.