RESEPTORIVÄLITTEINEN ENDOSYTOOSI: PROSESSI JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Reseptori - endosytoosin on solun ilmiö, joka käsittää kontrolloi spesifinen molekyylejä solun sisällä merkintä. Nieltävää materiaalia ympäröi vähitellen pieni osa plasmakalvoa, kunnes koko aine on peitetty. Sitten tämä rakkulo irtoaa solun sisätilaan.

Tähän prosessiin osallistuvat reseptorit sijaitsevat solun pinnalla alueilla, joita kutsutaan "klatriinipäällysteisiksi masennuksiksi".

Lähde: Alejandro Porto

Tämän tyyppinen endosytoosi antaa solulle mekanismin erottaa tulevien aineiden välillä. Lisäksi se lisää prosessin tehokkuutta syrjimättömään endosytoosiin verrattuna.

Endosytoosin päinvastainen käsite on eksosytoosi, ja se käsittää molekyylien vapautumisen solujen ulkoiseen ympäristöön.

Mikä on endosytoosi?

Eukaryoottisilla soluilla on kyky vangita molekyylejä solunulkoisesta ympäristöstä ja sisällyttää ne sisälle endosytoosiksi kutsutun prosessin kautta. Termi on omistettu tutkija Christian deDuve. Sitä ehdotettiin vuonna 1963, ja se sisälsi laajan valikoiman molekyylejä.

Ilmiö tapahtuu seuraavasti: syötettävä molekyyli tai materiaali ympäröi osa sytoplasmisesta kalvosta, joka myöhemmin invagnoidaan. Siten muodostuu vesikkeli, joka sisältää molekyylin.

Luokittelu

Sisään tulevan materiaalin tyypistä riippuen endosytoosiprosessi luokitellaan fagosytoosiksi ja pinosytoosiksi.

Ensimmäinen, fagosytoosi, koostuu kiinteiden hiukkasten nauttimisesta. Tähän sisältyvät suuret hiukkaset, kuten bakteerit, muut ehjät solut tai muista soluista peräisin olevat roskat. Sitä vastoin termiä pinosytoosi käytettiin kuvaamaan nesteiden nauttimista.

Mikä on reseptorivälitteinen endosytoosi?

Reseptorivälitteinen endosytoosi on soluilmiö, jolle on tunnusomaista molekyylien kulkeutuminen soluun selektiivisesti ja kontrolloidusti. Sisään tulevat molekyylit ovat spesifisiä.

Kuten prosessin nimi osoittaa, syötettävä molekyyli tunnistaa solun pinnalla olevien reseptoreiden sarjan. Näitä reseptoreita ei kuitenkaan löydy satunnaisesti kalvon poikki. Sen fyysinen sijainti on sitä vastoin hyvin erityinen alueilla, joita kutsutaan ”klatriinivuorattuiksi masennuksiksi”.

Masennukset muodostavat tunkeutumisen kalvosta, mikä johtaa klatriinilla päällystettyjen rakkuloiden muodostumiseen, jotka sisältävät reseptorit ja niiden vastaavat sitoutuneet makromolekyylit. Reseptoriin sitoutuvaa makromolekyyliä kutsutaan ligandiksi.

Pienten klatriinirakkuleiden muodostumisen jälkeen nämä sulautuvat rakenteisiin, joita kutsutaan varhaisiksi endosomeiksi. Tässä vaiheessa klatriinirakkulan sisustus jakautuu eri alueille. Yksi niistä on lysosomit, tai ne voidaan kierrättää plasmakalvoon.

ominaisuudet

Perinteiset pinosytoosi- ja fagosytoosiprosessit ovat syrjimätöntä tyyppiä. Toisin sanoen vesikkelit vangitsevat minkä tahansa molekyylin - kiinteän tai nestemäisen -, joka on solunulkoisessa tilassa ja kuljetetaan soluun.

Reseptoreiden välittämä endosytoosi tarjoaa solulle erittäin selektiivisen mekanismin, joka sallii sen erottaa ja lisätä hiukkasten internalisoinnin tehokkuutta soluympäristöön.

Kuten myöhemmin näemme, prosessi mahdollistaa erittäin tärkeiden molekyylien, kuten kolesterolin, B12-vitamiinin ja raudan, ottamisen. Näitä kahta viimeistä molekyyliä käytetään hemoglobiinin ja muiden molekyylien synteesiin.

Valitettavasti joukko viruspartikkeleita, esimerkiksi influenssavirus ja HIV, on hyödyntänyt endosytoosia välittävien reseptoreiden läsnäoloa.

Prosessi

Ymmärtääkseen miten reseptorivälitteinen endosytoosiprosessi tapahtuu, on käytetty nisäkässolujen kolesterolin imeytymistä.

Kolesteroli on lipidimäinen molekyyli, jolla on useita toimintoja, kuten muuntaa solukalvojen juoksevuutta ja steroidhormonien edeltäjä, joka liittyy organismien seksuaaliseen toimintaan.

Reseptorivälitteinen endosytoosimalli: kolesteroli nisäkkäillä

Kolesteroli on veteen erittäin liukenematon molekyyli. Tästä syystä sen kuljetus tapahtuu verenkierron sisällä lipoproteiinihiukkasten muodossa. Yleisimmistä meistä löytyy matalatiheyksinen lipoproteiini, jota lyhennetään yleensä nimellä LDL - akroninen sen lyhenteestä englannin matalatiheyksiselle lipoproteiinille.

Laboratoriossa tehtyjen tutkimusten avulla oli mahdollista päätellä, että LDL-molekyylin pääsy soluun tapahtuu sitoutumalla solun pinnalla olevaan spesifiseen reseptoriin, joka sijaitsee klatriinilla päällystetyissä masennuksissa.

Endosomien sisäpuoli LDL: n kanssa on hapan, mikä mahdollistaa LDL-molekyylin ja sen reseptorin dissosioitumisen.

Erottamisen jälkeen reseptoreiden kohtalo on kierrätettävä plasmamembraaniin, kun taas LDL jatkaa kuljettamistaan ​​lysosomeissa. Sisällä LDL hydrolysoituu spesifisillä entsyymeillä, jolloin syntyy kolestarolia.

Lopuksi kolesteroli vapautuu ja solu voi ottaa sen ja käyttää sitä erilaisissa tehtävissä, kuten tarvitaan, kuten kalvoissa.

Mitä tapahtuu, kun järjestelmä epäonnistuu?

Siellä on perinnöllinen tila, jota kutsutaan familiaaliseksi hyperkolesterolemiaksi. Yksi tämän patologian oireista on korkea kolesterolitaso. Tämä häiriö johtuu kyvyttömyydestä viedä LDL-molekyyliä solunulkoisista nesteistä soluihin. Potilailla on reseptoreissa pieniä mutaatioita.

Taudin löytämisen jälkeen oli mahdollista tunnistaa, että terveissä soluissa oli reseptori, joka oli vastuussa LDL: n kulkeutumisen välittämisestä, joka kertyy erityisiin solujen masennuksiin.

Joissakin tapauksissa potilaat pystyivät tunnistamaan LDL: n, mutta sen reseptoreita ei löytynyt vuorattuista masennuksista. Tämä tosiasia johti tunnustamaan vuorattujen masennusten merkitys endosytoosiprosessissa.

Klatriinista riippumaton endosytoosi

Soluilla on myös reittejä, jotka sallivat endosytoosin suorittamisen ilman klatriinin osallistumista. Näistä reiteistä erottuu molekyylejä, jotka sitoutuvat kalvoihin ja nesteisiin, jotka voidaan endosytiloida klatriinin puutteesta huolimatta.

Tällä tavalla tulevat molekyylit tunkeutuvat käyttämällä plasmamembraanissa sijaitsevia pieniä tunkeutumisia, joita kutsutaan caveolaeiksi.

Viitteet

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… ja Walter, P. (2013). Oleellinen solubiologia. Garland Science.
2. Cooper, GM, ja Hausman, RE (2007). Solu: molekyylinäkökulma. Washington DC, Sunderland, MA.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kutsu biologiaan. Macmillan.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., ja Anderson, M. (2004). Eläinten fysiologia. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Solu- ja molekyylibiologia: käsitteet ja kokeet. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, AL (2012). Histologia ja solubiologia. Elsevier Brasilia.
7. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemia: teksti ja atlas. Panamerican Medical Ed.
8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). Molekyylisolubiologia. Macmillan.
9. Voet, D., ja Voet, JG (2006). Biokemia. Panamerican Medical Ed.