6.15 : Receptor-Mediated Endocytosis

受容体媒介性エンドサイトーシスとは、細胞表面の受容体に結合した後、特定の分子が大量に細胞内に取り込まれることです。これらの受容体に結合した分子は、細胞表面膜の内側に折りたたまれて細胞内に取り込まれ、最終的には細胞内の小胞に挟まれます。クラスリンなどの構造タンパク質は、出芽小胞を覆います。

LDLのクラスリン媒介性エンドサイトーシス

受容体媒介性エンドサイトーシスのよく特徴付けられた例の1つは、低密度リポタンパク質(LDLコレステロール)の細胞内への輸送です。LDLは細胞膜上の膜貫通型受容体に結合します。アダプタータンパク質により、クラスリンがメンブレンの内面に付着します。これらのタンパク質複合体は膜を内側に曲げ、細胞内にクラスリンでコーティングされた小胞を作り出します。エンドサイトーシス小胞の首は、タンパク質ダイナミンと他の付属タンパク質の複合体によって膜から挟まれます。

エンドサイトーシス小胞は初期のエンドソームと融合し、LDLはpH環境が低いため受容体タンパク質から解離します。空の受容体タンパク質は、輸送小胞に分離され、細胞外膜に再挿入されます。LDLはエンドソームに残り、エンドソームはリソソームと結合します。リソソームは、LDLを細胞が使用できる遊離コレステロールに分解する消化酵素を提供します。

受容体媒介性エンドサイトーシスの役割

受容体媒介性エンドサイトーシスは、細胞シグナル伝達の調節にも使用されます。隔離は、シグナル受容体を調節する主要な方法の1つであり、このプロセスには、エンドサイトーシスを使用して受容体を細胞内に取り込むことが含まれます。一部の受容体は再び必要になるまで小胞内に保存され、一部はタンパク質分解酵素によって分解されます。他のシグナル伝達経路では、シグナル伝達(すなわち、シグナルを細胞内に伝達する)を可能にするために受容体媒介性エンドサイトーシスが必要です。また、エンドサイトーシスには別の経路もあり、その中でカベオリンが最も研究されています。二重層の表面に結合するクラスリンとは異なり、カベオリンは脂質二重層に自分自身を挿入します。

病原体による受容体ベースのエンドサイトーシス経路の利用

一部の細菌やウイルスは、宿主の天然受容体を乗っ取ることで宿主細胞に侵入することができます。インフルエンザウイルスは、クラスリン媒介性経路やその他のエンドサイトーシス経路を使用して宿主細胞に侵入する可能性があります。ウイルスは細胞表面の受容体に結合し、宿主細胞にアクセスし、後でエンドソームから逃げます。

一部の病原体は、宿主受容体に付着する毒素を放出して、細胞をだまして内部に取り込むようにします。細菌炭疽菌は炭疽菌として知られる毒素を産生します。この毒素は、宿主細胞の受容体に結合し、エンドサイトーシスを起こし、その後、後期エンドソームから逃れて臨床壊死症状を引き起こす可能性があります。