Endocytoza zależna od receptorów ma miejsce, gdy duże ilości określonych cząsteczek są importowane do komórki po związaniu się z receptorami na powierzchni komórki. Cząsteczki związane z tymi receptorami są wprowadzane do komórki poprzez wewnętrzne fałdowanie błony powierzchniowej komórki, która ostatecznie jest ściskana w pęcherzyk wewnątrz komórki. Białka strukturalne, takie jak klatryna, pokrywają pączkujący pęcherzyk.

Endocytoza LDL zależna od klatryny

Jednym z dobrze scharakteryzowanych przykładów endocytozy za pośrednictwem receptorów jest transport lipoprotein o niskiej gęstości (cholesterolu LDL) do komórki. LDL wiąże się z receptorami transbłonowymi na błonie komórkowej. Białka adapterowe umożliwiają klatrynie przyczepianie się do wewnętrznej powierzchni błony. Te kompleksy białkowe wyginają błonę do wewnątrz, tworząc wewnątrz komórki pęcherzyk pokryty klatryną. Szyjka pęcherzyka endocytarnego jest ściśnięta od błony przez kompleks białka dynaminy i innych białek dodatkowych.

Pęcherzyk endocytarny łączy się z wczesnym endosomem, a LDL dysocjuje od białek receptorowych z powodu środowiska o niższym pH. Puste białka receptorowe są rozdzielane na pęcherzyki transportowe, które są ponownie wprowadzane do zewnętrznej błony komórkowej. LDL pozostaje w endosomie, który wiąże się z lizosomem. Lizosom dostarcza enzymów trawiennych, które rozkładają LDL na wolny cholesterol, który może być wykorzystany przez komórkę.

Rola endocytozy zależnej od receptorów

Endocytoza zależna od receptorów jest również wykorzystywana do regulacji sygnalizacji komórkowej. Sekwestracja jest jednym z podstawowych sposobów regulacji receptorów sygnałowych, a proces ten polega na wprowadzeniu receptorów do wnętrza komórki za pomocą endocytozy. Niektóre receptory są przechowywane w pęcherzykach do czasu, gdy są ponownie potrzebne, a niektóre są degradowane przez enzymy proteolityczne. Inne szlaki sygnałowe wymagają endocytozy za pośrednictwem receptora, aby umożliwić transdukcję sygnału (tj. przekazanie sygnału do komórki). Istnieją również alternatywne szlaki endocytozy, z których kaweolina jest najlepiej zbadana. W przeciwieństwie do klatryny, która wiąże się z powierzchnią dwuwarstwy, kaweolina wstawia się do dwuwarstwy lipidowej.

Wykorzystanie szlaków endocytarnych opartych na receptorach przez patogeny

Niektóre bakterie i wirusy mogą atakować komórki gospodarza, przejmując kontrolę nad natywnymi receptorami gospodarza. Wirus grypy może atakować komórki gospodarza za pomocą klatryny i innych szlaków endocytarnych. Wirus wiąże się z receptorami na powierzchni komórki, uzyskując dostęp do komórki gospodarza, a następnie uciekając z endosomu.

Niektóre patogeny uwalniają toksyny, które przyczepiają się do receptorów gospodarza, aby nakłonić komórkę do przyjęcia ich do środka. Bakteria Bacillus anthracis wytwarza toksynę znaną jako wąglik; Toksyna ta może wiązać się z receptorami komórki gospodarza, ulegać endocytozie, a następnie uciekać z późnego endosomu, powodując kliniczne objawy martwicy.