Рецептор-опосредованный эндоцитоз, также называемый клатрин-опосредованным эндоцитозом — эндоцитоз , при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта — лигандами (от лат. ligare — связывать) . В дальнейшем (после поглощения вещества или объекта) комплекс рецептор-лиганд расщепляется, и рецепторы могут вновь вернуться в мембрану.

Одним из примеров рецепторно-опосредованного эндоцитоза может служить фагоцитоз бактерии лейкоцитом . Так как на плазмалемме лейкоцита имеются рецепторы к иммуноглобулинам (антителам), то скорость фагоцитоза возрастает, если поверхность клеточной стенки бактерии покрыта антителами ( опсонинами — от греч. opson — приправа ).

Процесс

Хотя рецепторы и их лиганды могут быть введены в клетку с помощью нескольких механизмов (например, кавеолина и липидного рафта ), клатрин -опосредованный эндоцитоз остается наиболее изученным. Клатрин-опосредованный эндоцитоз многих типов рецепторов начинается с лигандов, связывающихся с рецепторами на плазматической мембране клетки. Затем лиганд и рецептор будут рекрутировать адаптерные белки и трискелионы клатрина к плазматической мембране вокруг того места, где будет происходить инвагинация. Затем происходит инвагинация плазматической мембраны, образуя ямку, покрытую клатрином . Другие рецепторы могут образовывать ямку, покрытую клатрином, что позволяет образовываться вокруг рецептора. Зрелая ямка отщепляется от плазматической мембраны с помощью мембраносвязывающих и расщепляющихся белков, таких как динамин (а также других белков) , образуя пузырь, покрытый клатрином, который затем распаковывается клатрином и обычно сливается с сортирующей эндосомой . После слияния эндоцитозированный груз (рецептор и/или лиганд) затем может быть отсортирован по лизосомальному , рециклинговому или другим путям транспортировки .

Функция

Функция рецептор-опосредованного эндоцитоза разнообразна. Он широко используется для специфического поглощения определённых веществ, необходимых клетке (примеры включают ЛПНП через рецептор ЛПНП или железо через трансферрин ). Роль рецептор-опосредованного эндоцитоза хорошо известна в регуляции трансмембранной передачи сигнала, но она также может способствовать устойчивой передаче сигнала . Активированный рецептор интернализуется и транспортируется в поздние эндосомы и лизосомы для деградации. Однако рецептор-опосредованный эндоцитоз также активно участвует в передаче сигналов от периферии клетки к ядру . Это стало очевидным, когда было обнаружено, что ассоциация и образование специфических сигнальных комплексов посредством клатрин-опосредованного эндоцитоза необходимы для эффективной передачи сигналов гормонов (например, EGF ). Кроме того, было высказано предположение, что для включения передачи сигналов может потребоваться направленный транспорт активных сигнальных комплексов в ядро из-за того, что случайная диффузия происходит слишком медленно, и механизмы постоянного подавления входящих сигналов достаточно сильны, чтобы полностью отключить передачу сигналов без дополнительных механизмов передачи сигналов .

Эксперименты

Используя флуоресцентные или электромагнитно-видимые красители для маркировки специфических молекул в живых клетках, можно проследить интернализацию молекул груза и эволюцию клатриновой ямки с помощью флуоресцентной микроскопии и иммуноэлектронной микроскопии .

Поскольку процесс неспецифичен, лиганд может быть переносчиком для более крупных молекул. Если клетка-мишень имеет известный специфический пиноцитозный рецептор, лекарства могут быть присоединены и усвоены.

Для достижения интернализации наночастиц в клетки, такие как Т-клетки , можно использовать антитела для нацеливания наночастиц на специфические рецепторы на поверхности клеток (такие как CCR5) . Это один из методов улучшения доставки лекарств к иммунным клеткам.

Разработка фотопереключаемых пептидных ингибиторов белок-белковых взаимодействий, участвующих в клатрин-опосредованном эндоцитозе (пептиды светофоров) и сообщалось о фотопереключаемых низкомолекулярных ингибиторах динамина (Dynazos) . Эти фотофармакологические соединения позволяют осуществлять пространственно-временной контроль эндоцитоза с помощью света.

См. также

• Эндоцитоз
• Фагоцитоз
• Вортманнин
• Внеклеточные везикулы
• Экзосомы

Литература

Быков В. Л. . — СПб. : Сотис, 2002. — 255 с.

Примечания