Endocytóza sprostredkovaná receptorovým procesom a funkciami
receptorom sprostredkovaná endocytóza je to bunkový fenomén, ktorý zahŕňa riadený vstup špecifických molekúl do bunky. Materiál, ktorý sa má prehltnúť, je postupne obklopený malou časťou plazmatickej membrány, kým nie je zakrytá celá látka. Potom sa tento žlčník odlomí vo vnútri bunky.
Receptory zapojené do tohto procesu sa nachádzajú na povrchu bunky v oblastiach nazývaných "depresie potiahnuté klatrinom"..
Tento typ endocytózy poskytuje bunke mechanizmus na rozlíšenie medzi látkami, ktoré vstupujú. Okrem toho zvyšuje účinnosť procesu v porovnaní s nediskriminačnou endocytózou.
Opačná koncepcia endocytózy je exocytóza a zahŕňa uvoľňovanie molekúl do vonkajšieho prostredia buniek.
index
- 1 Čo je endocytóza?
- 1.1 Klasifikácia
- 2 Čo je endocytóza sprostredkovaná receptorom?
- 3 Funkcie
- 4 Proces
- 4.1 Model endocytózy sprostredkovanej receptorom: cholesterol u cicavcov
- 4.2 Čo sa stane, keď systém zlyhá?
- 5 Endocytóza nezávislá od klatrínu
- 6 Referencie
Čo je endocytóza?
Eukaryotické bunky majú schopnosť zachytiť molekuly z mimobunkového prostredia a zahrnúť ich do vnútra prostredníctvom procesu nazývaného endocytóza. Termín je pripisovaný výskumníkovi Christian deDuve. Bol navrhnutý v roku 1963 a zahŕňal požitie širokej škály molekúl.
Tento jav sa vyskytuje nasledovne: molekula alebo materiál, ktorý sa má vložiť, je obklopený časťou cytoplazmatickej membrány, ktorá je následne invaginovaná. Takto sa vytvorí vezikula obsahujúca molekulu.
klasifikácia
V závislosti od typu materiálu, ktorý vstupuje, je proces endocytózy klasifikovaný ako fagocytóza a pinocytóza..
Prvá z nich, fagocytóza, spočíva v účinku prijímania tuhých častíc. To zahŕňa veľké častice, ako sú baktérie, iné intaktné bunky alebo odpad z iných buniek. Naproti tomu termín pinocytóza sa používa na opis požitia tekutín.
Čo je endocytóza sprostredkovaná receptorom?
Receptorom sprostredkovaná endocytóza je bunkový fenomén charakterizovaný vstupom molekúl do bunky selektívnym a kontrolovaným spôsobom. Vstupné molekuly sú špecifické.
Ako je uvedené v názve spôsobu, molekula, ktorá sa má vstúpiť, je rozpoznávaná radom receptorov umiestnených na povrchu bunky. Tieto receptory sa však membránou nenachádzajú náhodne. Naopak, jeho fyzické umiestnenie je veľmi presné v regiónoch nazývaných "depresie potiahnuté klatrínom".
Depresie vytvárajú invagináciu, ktorá začína z membrány, čo vedie k tvorbe vezikúl potiahnutých klatrínom, ktoré obsahujú receptory a ich príslušné viazané makromolekuly. Makromolekula, ktorá sa viaže na receptor, sa nazýva ligand.
Po vytvorení malých vezikúl klatrínu dochádza k fúzii týchto štruktúr so štruktúrami nazývanými skoré endozómy. V tomto kroku sa obsah vnútrajšku klatrinového vezikulu distribuuje do rôznych oblastí. Jedným z nich sú lyzozómy, alebo sa môžu recyklovať v plazmatickej membráne.
funkcie
Procesy pinocytózy a tradičnej fagocytózy sú nediskriminačného typu. To znamená, že vezikuly budú zachytávať akúkoľvek molekulu - pevnú alebo kvapalnú - ktorá je v extracelulárnom priestore a sú transportované do bunky..
Receptorom sprostredkovaná endocytóza poskytuje bunke veľmi selektívny mechanizmus, ktorý umožňuje rozlíšiť a zvýšiť účinnosť internalizácie častíc na bunkové médium..
Ako uvidíme neskôr, tento proces umožňuje odber veľmi dôležitých molekúl, ako je cholesterol, vitamín B12 a železo. Tieto posledné dve molekuly sa používajú na syntézu hemoglobínu a ďalších molekúl
Prítomnosť receptorov, ktoré sprostredkovávajú endocytózu, bola bohužiaľ využitá radom vírusových častíc na vstup do bunky - napríklad vírusu chrípky a HIV..
proces
Na pochopenie toho, ako dochádza k procesu endocytózy sprostredkovanej receptorom, bol použitý príjem cholesterolu cicavčími bunkami..
Cholesterol je molekula lipidovej povahy s viacerými funkciami, ako je modifikácia tekutosti v bunkových membránach a ako prekurzor steroidných hormónov súvisiacich so sexuálnou funkciou organizmov..
Model endocytózy sprostredkovanej receptorom: cholesterol u cicavcov
Cholesterol je molekula vysoko nerozpustná vo vode. Preto jeho transport prebieha vo vnútri krvného riečišťa vo forme lipoproteínových častíc. Medzi najbežnejšie patrí lipoproteín s nízkou hustotou, bežne označovaný skratkou LDL - skratka z jeho skratky v angličtine lipoproteín s nízkou hustotou.
Vďaka štúdiám uskutočneným v laboratóriu sa dospelo k záveru, že molekula LDL vstupuje do bunky v dôsledku väzby na špecifický receptor bunkového povrchu umiestneného v depresiách potiahnutých klatrinom.
Vnútri endozómov s LDL je kyselina, ktorá umožňuje disociáciu LDL molekuly a jej receptora.
Po oddelení sa má osud receptorov recyklovať v plazmatickej membráne, zatiaľ čo LDL pokračuje transportom teraz v lyzozómoch. Vo vnútri je LDL hydrolyzovaný špecifickými enzýmami generujúcimi cholestarol.
Nakoniec sa uvoľňuje cholesterol a bunka ho môže odoberať a používať v rôznych úlohách, ako sú membrány.
Čo sa stane, keď systém zlyhá?
Existuje dedičné ochorenie nazývané familiárna hypercholesterolémia. Jedným zo symptómov tejto patológie sú vysoké hladiny cholesterolu. Táto porucha sa objavuje kvôli neschopnosti zaviesť molekulu LDL z extracelulárnych tekutín do buniek. Pacienti vykazujú malé mutácie v receptoroch.
Po objavení ochorenia bolo možné identifikovať, že v zdravých bunkách bol receptor zodpovedný za sprostredkovanie vstupu LDL, ktorý sa akumuluje v bodových bunkových depresiách.
V niektorých prípadoch boli pacienti schopní rozpoznať LDL, ale ich receptory neboli nájdené v potiahnutých depresiách. Táto skutočnosť viedla k poznaniu dôležitosti potiahnutých depresií v procese endocytózy.
Nezávislá endocytóza nezávislá od klatrínu
Bunky majú tiež dráhy, ktoré umožňujú uskutočnenie endocytózy bez účasti klatrínu. Medzi týmito cestami vystupujú molekuly naviazané na membrány a tekutiny, ktoré môžu byť endocytozované napriek absencii klatrínu.
Molekuly, ktoré vstupujú týmto spôsobom, prenikajú pomocou malých invázií nazývaných caveolae nachádzajúcich sa v plazmatickej membráne.
referencie
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Garland Science.
- Cooper, G.M., & Hausman, R.E. (2007). Bunka: molekulárny prístup. Washington, DC, Sunderland, MA.
- Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Pozvánka na biológiu. Macmillan.
- Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., Anderson, M. (2004). Fyziológia zvierat. Sinauer Associates.
- Karp, G. (2009). Bunková a molekulárna biológia: koncepty a experimenty. John Wiley & Sons.
- Kierszenbaum, A. L. (2012). Histológia a bunková biológia. Elsevier Brazília.
- Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochémia: text a atlas. Panamericana Medical.
- Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekulárna bunková biológia. Macmillan.
- Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biochémie. Panamericana Medical.