6.15 : Receptor-Mediated Endocytosis

Рецептор-опосредованный эндоцитоз — это когда большие количества специфических молекул импортируются в клетку после связывания с рецепторами клеточной поверхности. Молекулы, связанные с этими рецепторами, попадают в клетку через внутреннюю складку мембраны клеточной поверхности, которая в конечном итоге сдавливается в везикулу внутри клетки. Структурные белки, такие как клатрин, покрывают почковающийся пузырьок.

Клатрин-опосредованный эндоцитоз ЛПНП

Одним из хорошо охарактеризованных примеров рецептор-опосредованного эндоцитоза является транспорт липопротеинов низкой плотности (холестерина ЛПНП) в клетку. ЛПНП связывается с трансмембранными рецепторами на клеточной мембране. Адаптерные белки позволяют клатрину прикрепляться к внутренней поверхности мембраны. Эти белковые комплексы изгибают мембрану внутрь, создавая внутри клетки везикулу, покрытую клатрином. Шейка эндоцитарного везикулы отщемляется от мембраны комплексом белка динамина и других вспомогательных белков.

Эндоцитарный везикул сливается с ранней эндосомой, и ЛПНП диссоциирует от рецепторных белков из-за более низкого уровня pH окружающей среды. Пустые рецепторные белки разделяются на транспортные везикулы для повторного введения во внешнюю клеточную мембрану. ЛПНП остается в эндосоме, которая связывается с лизосомой. Лизосома обеспечивает пищеварительные ферменты, которые расщепляют ЛПНП на свободный холестерин, который может быть использован клеткой.

Роль рецептор-опосредованного эндоцитоза

Рецептор-опосредованный эндоцитоз также используется для регуляции клеточной сигнализации. Секвестрация является одним из основных способов регулирования сигнальных рецепторов, и этот процесс включает в себя введение рецепторов внутрь клетки с помощью эндоцитоза. Некоторые рецепторы хранятся в везикулах до тех пор, пока в них снова не понадобятся, а некоторые разрушаются протеолитическими ферментами. Другие сигнальные пути требуют рецептор-опосредованного эндоцитоза для обеспечения передачи сигнала (т.е. передачи сигнала в клетку). Существуют также альтернативные пути эндоцитоза, из которых кавеолин является наиболее изученным. В отличие от клатрина, который связывается с поверхностью бислоя, кавеолин встраивается в липидный бислой.

Использование рецепторных эндоцитарных путей патогенами

Некоторые бактерии и вирусы могут проникать в клетки хозяина, захватывая нативные рецепторы хозяина. Вирус гриппа может проникать в клетки-хозяева с помощью клатрин-опосредованных и других эндоцитарных путей. Вирус связывается с рецепторами на поверхности клетки, получая доступ к клетке-хозяину и позже покидая эндосому.

Некоторые патогены выделяют токсины, которые прикрепляются к рецепторам хозяина, чтобы обмануть клетку и забрать их внутрь. Бактерия Bacillus anthracis продуцирует токсин, известный как сибирская язва; Этот токсин может связываться с рецепторами клетки-хозяина, подвергаться эндоцитозу, а затем покидать позднюю эндосому, вызывая клинические симптомы некроза.