Рецептор-опосредованный эндоцитоз

Рецептор-опосредованный эндоцитоз ( RME ), также называемый клатрин-опосредованным эндоцитозом , представляет собой процесс, посредством которого клетки поглощают метаболиты , гормоны , белки -и в некоторых случаях вирусы -внутренней почкованием плазматической мембраны ( инвагивация ). Этот процесс образует везикулы , содержащие поглощенные вещества, и строго опосредован рецепторами на поверхности клетки. Только рецептор-специфические вещества могут войти в ячейку через этот процесс.

Процесс

Хотя рецепторы и их лиганды могут быть введены в клетку через несколько механизмов (например, кавеолин и липидный плот ), эндоцитоз, опосредованный клатрином, остается лучшим изученным. Клатрин-опосредованный эндоцитоз многих типов рецепторов начинается с связывания лигандов с рецепторами на клеточной плазматической мембране. Затем лиганд и рецептор будут рекрутировать адаптерные белки и клатрин -трискелионы в плазматическую мембрану вокруг, где будет происходить инвагинация. Затем возникает инвагинация плазматической мембраны, образуя яму, покрытую клатрином. ^{[ 1 ]} Другие рецепторы могут зародить яму, покрытую клатрином, позволяющую образовать рецептор. Зрелая яма будет расщеплена из плазматической мембраны благодаря использованию мембранных и белков деления, таких как динамин (а также другие белки домена стержня ), ^{[ 2 ]} образуя везикул с клатрином , который затем укоал клатрин и обычно сливается с сортирующей эндосомой . После того, как слияние, эндоцитозированный груз (рецептор и/или лиганд) может быть отсортирован по лизосомальной , переработке или другим путям торговли. ^{[ 1 ]}

Функция

Функция рецепторного эндоцитоза разнообразна. Он широко используется для конкретного поглощения определенных веществ, необходимых ячейкой (примеры включают ЛПНП через рецептор ЛПНП или железо через трансферрин ). Роль рецептор-опосредованного эндоцитоза хорошо распознается, понижающая регуляцию трансмембранной передачи сигнала, но также может способствовать устойчивой трансдукции сигнала. ^{[ 3 ]} Активированный рецептор становится интернализованным и транспортируется в поздние эндосомы и лизосомы для деградации. Тем не менее, рецептор-опосредованный эндоцитоз также активно участвует в преобразовании сигналов от периферии клеток в ядро. Это стало очевидным, когда было обнаружено, что связь и образование специфических сигнальных комплексов посредством клатрин-опосредованного эндоцитоза необходимы для эффективной передачи сигналов гормонов (например, EGF ). Кроме того, было предложено потребоваться направленная транспортировка активных сигнальных комплексов в ядро для включения сигнализации из -за того, что случайная диффузия слишком медленная, и ^{[ 4 ]} и механизмы, постоянно подавляющие входящие сигналы, достаточно сильны, чтобы полностью отключить сигнализацию без дополнительных механизмов передачи сигналов. ^{[ 5 ]}

Эксперименты

Используя флуоресцентные или видимые красители для помещения специфических молекул в живых клетках, можно следовать за интернализацией молекул груза и эволюции ямы с клатрином с помощью флуоресцентной микроскопии и иммуно-электронной микроскопии. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Поскольку процесс не специфичен, лиганд может быть носителем для более крупных молекул. Если клетка -мишени имеет известный специфический пиноцитотический рецептор , лекарства могут быть прикреплены и будут интернализованы.

Для достижения интернализации наночастиц в клетки, такие как Т -клетки , антитела могут использоваться для нацеливания на наночастиц на специфические рецепторы на клеточной поверхности (например, CCR5 ). ^{[ 8 ]} Это один из методов улучшения доставки лекарств в иммунные клетки.

Разработка пиптидов с фотопплетницами ингибиторов белковых взаимодействий, участвующих в клатрин-опосредованном эндоцитозе (пептиды светофора) ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} и сфотографируемые ингибиторы малых молекул динамина (Dynazos) ^{[ 12 ]} сообщалось. Эти фотофармакологические соединения позволяют пространственно -временному контролю эндоцитоза с светом.

Характеристики

Индукция в течение нескольких минут после воздействия избыточного лиганда.
Образование этих пузырьков чувствительно к ингибированию Вортманнином ^{[ Цитация необходима ]}
Инициация образования пузырьков может быть отложена/ингибирована путем изменения температуры

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Соркин А., Путенвееду М.А. (2013-01-01). «Опосредованный клатрином эндоцитоз». В Yourden Y, Tarcic G (Eds.). Визикул Торгоза при раке . Спрингер Нью -Йорк. С. 1–31. doi : 10.1007/978-1-4614-6528-7_1 . ISBN 978-1-4614-6527-0 .
^ Kaksonen M, Roux A (май 2018). «Механизмы клатрин-опосредованного эндоцитоза». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 19 (5): 313–326. doi : 10.1038/nrm.2017.132 . PMID 29410531 . S2CID 4380108 .
^ Томсен А.Р., Плуфф Б., Кэхилл Т.Дж., Шукла А.К., Тарраш Дж. Т., Дозей А.М. и др. (Август 2016 г.). «Super-Complex GPCR-G-белок-β-аррестин опосредует постоянную передачу сигналов G-белка» . Клетка . 166 (4): 907–919. doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 . PMC 5418658 . PMID 27499021 .
^ Howe CL (октябрь 2005 г.). «Моделирование гипотезы эндосомы сигнализации: почему стремление к ядра лучше, чем (случайная) ходьба» . Теоретическая биология и медицинское моделирование . 2 (1): 43. doi : 10.1186/1742-4682-2-43 . PMC 1276819 . PMID 16236165 . 2:43.
^ Холоденко Б.Н. (июнь 2003 г.). «Четырехмерная организация сигнальных каскадов протеинкиназы: роль диффузии, эндоцитоза и молекулярных двигателей» . Журнал экспериментальной биологии . 206 (Pt 12): 2073–2082. doi : 10.1242/jeb.00298 . PMID 12756289 . 206, 2073-2082.
^ Кирххаузен Т (ноябрь 2009 г.). «Визуализация эндоцитарных клатриновых структур в живых клетках» . Тенденции в клеточной биологии . 19 (11): 596–605. doi : 10.1016/j.tcb.2009.09.002 . PMC 2796618 . PMID 19836955 .
^ Weigel AV, Tamkun MM, Krapf D (ноябрь 2013). «Количественная оценка динамических взаимодействий между клатриновой ямой и молекулами груза» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (48): E4591 - E4600. BIBCODE : 2013PNAS..110E4591W . doi : 10.1073/pnas.1315202110 . PMC 3845133 . PMID 24218552 .
^ Glass JJ, Yuen D, Rae J, Johnston AP, Parton RG, Kent SJ, De Rose R (апрель 2016 г.). «Иммунные клетки человека на наночастицы белка-кавеосфер». Наноразмерный . 8 (15): 8255–8265. Bibcode : 2016nanos ... 8.8255g . doi : 10.1039/c6nr00506c . PMID 27031090 .
^ Nevola L, Martín-quirós A, Eckelt K, Camarero N, Tosi S, Llobet A, et al. (Июль 2013). «Свето регулируемые сшитые пептиды для ингибирования белковых взаимодействий, вовлеченных в клатрин-опосредованный эндоцитоз». Angewandte Chemie . 52 (30): 7704–7708. doi : 10.1002/anie.201303324 . PMID 23775788 .
^ Martín-L'aquirós A, Nevola L, Eckelt K, Maruga S, Gorostiza P, Giralt and (Janogy 2015). «Отсутствие стабильной вторичной структуры не является ограничением для съемки ингиторов взаимодействия белка β-аррестина/β-адаптина 2» . Химия и биология . 22 (1): 31–37. Doi : 10.1016/j.chembiol.2014.10.022 . PMID 25615951 .
^ Пришич Д., из пальца Дж., Камера М., Медоу Дж., Чемберман Н., Неволвес Л. и др. (Апрель 2021 г.). Светозависимый. biorxiv : два 10.1101/2021.04.01.432428: 233175680S2CID
^ Чемберкульс N, я нахожу А., Перес-Хименес А., Макия Е., Гомиль-Юанда А., Мартин-Кирос А. и др. (Сентябрь 2020 г.). Dynasor Dynasor . Химическая наука 11 ): 9712. Два : ( 35 7495901PMC 33016959PMID

Внешние ссылки

Cytochemistry.net - лекция на RME с некоторыми красивыми картинками

[:0-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Соркин А., Путенвееду М.А. (2013-01-01). «Опосредованный клатрином эндоцитоз». В Yourden Y, Tarcic G (Eds.). Визикул Торгоза при раке . Спрингер Нью -Йорк. С. 1–31. doi : 10.1007/978-1-4614-6528-7_1 . ISBN 978-1-4614-6527-0 .

[2] Kaksonen M, Roux A (май 2018). «Механизмы клатрин-опосредованного эндоцитоза». Природные обзоры. Молекулярная клеточная биология . 19 (5): 313–326. doi : 10.1038/nrm.2017.132 . PMID 29410531 . S2CID 4380108 .

[pmid27499021-3] Томсен А.Р., Плуфф Б., Кэхилл Т.Дж., Шукла А.К., Тарраш Дж. Т., Дозей А.М. и др. (Август 2016 г.). «Super-Complex GPCR-G-белок-β-аррестин опосредует постоянную передачу сигналов G-белка» . Клетка . 166 (4): 907–919. doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 . PMC 5418658 . PMID 27499021 .

[4] Howe CL (октябрь 2005 г.). «Моделирование гипотезы эндосомы сигнализации: почему стремление к ядра лучше, чем (случайная) ходьба» . Теоретическая биология и медицинское моделирование . 2 (1): 43. doi : 10.1186/1742-4682-2-43 . PMC 1276819 . PMID 16236165 . 2:43.

[5] Холоденко Б.Н. (июнь 2003 г.). «Четырехмерная организация сигнальных каскадов протеинкиназы: роль диффузии, эндоцитоза и молекулярных двигателей» . Журнал экспериментальной биологии . 206 (Pt 12): 2073–2082. doi : 10.1242/jeb.00298 . PMID 12756289 . 206, 2073-2082.

[6] Кирххаузен Т (ноябрь 2009 г.). «Визуализация эндоцитарных клатриновых структур в живых клетках» . Тенденции в клеточной биологии . 19 (11): 596–605. doi : 10.1016/j.tcb.2009.09.002 . PMC 2796618 . PMID 19836955 .

[7] Weigel AV, Tamkun MM, Krapf D (ноябрь 2013). «Количественная оценка динамических взаимодействий между клатриновой ямой и молекулами груза» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (48): E4591 - E4600. BIBCODE : 2013PNAS..110E4591W . doi : 10.1073/pnas.1315202110 . PMC 3845133 . PMID 24218552 .

[8] Glass JJ, Yuen D, Rae J, Johnston AP, Parton RG, Kent SJ, De Rose R (апрель 2016 г.). «Иммунные клетки человека на наночастицы белка-кавеосфер». Наноразмерный . 8 (15): 8255–8265. Bibcode : 2016nanos ... 8.8255g . doi : 10.1039/c6nr00506c . PMID 27031090 .

[9] Nevola L, Martín-quirós A, Eckelt K, Camarero N, Tosi S, Llobet A, et al. (Июль 2013). «Свето регулируемые сшитые пептиды для ингибирования белковых взаимодействий, вовлеченных в клатрин-опосредованный эндоцитоз». Angewandte Chemie . 52 (30): 7704–7708. doi : 10.1002/anie.201303324 . PMID 23775788 .

[10] Martín-L'aquirós A, Nevola L, Eckelt K, Maruga S, Gorostiza P, Giralt and (Janogy 2015). «Отсутствие стабильной вторичной структуры не является ограничением для съемки ингиторов взаимодействия белка β-аррестина/β-адаптина 2» . Химия и биология . 22 (1): 31–37. Doi : 10.1016/j.chembiol.2014.10.022 . PMID 25615951 .

[11] Пришич Д., из пальца Дж., Камера М., Медоу Дж., Чемберман Н., Неволвес Л. и др. (Апрель 2021 г.). Светозависимый. biorxiv : два 10.1101/2021.04.01.432428: 233175680S2CID

[12] Чемберкульс N, я нахожу А., Перес-Хименес А., Макия Е., Гомиль-Юанда А., Мартин-Кирос А. и др. (Сентябрь 2020 г.). Dynasor Dynasor . Химическая наука 11 ): 9712. Два : ( 35 7495901PMC 33016959PMID

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]