Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 245
Текст из файла (страница 245)
М. Репу апгг А. В. бвьеа, 2 Сед 5сг 39: 257-272, 1979. С любезного разрешения ТПе Согпрвпу ог Вю1офзгз.1 13.4.3. Не все пиноцитозные пузырьки окаймлены клатрином 11омимо клатриновых ямок и пузырьков, существуют другие, менее изучен. ные механизмы формирования клетками пиноцитозных пузырьков. Один из этих путей инициируется в кавеолах (от лат. «мзленькая пещераь), которые исходно обнаружены благодаря их способности транспортировать молекулы в клетках зндотелия, вьютилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов.
Кавеолы присутствуют в плазматической мембране большинства типов клеток и в электронном микроскопе онн выглядят как сильно инвагннированные углубления (рпс. 13.4>9). Считается, что они образуются из мембранных микродоменов, или липидных рафгпов, которые представляют собой обогащенные холестерином, гликосфинголипидами и СР1 заякореннымн белками участки плазматической мембраны (см. рис. 10.14). Основными структурными белками кавеол являются кавеолины семейство необычных интегральных мембранных белков, которые 13.4ЛРаНС(тОРт Н Кябтн)) Иа ПлааататпцбСЭи)й МПМбРаивсЭНчСЗЦНтэза ) 2) 3 а) 0,2 мкм Рис.
1349. Кавеолы в плаэматической мембране фибробласта. о) На этой электронной микрофотографии показана плазматическая мембрана с высоким содержанием кавеол. Обратите внимание, что не видно никакой цитоплазматической оболочки. 6) На этом полученном при помощи быстрой заморозки и глубокого травления изображении показана характерная, похожая на цветную капусту структура мембраны кавеол. Регулярность структуры, по-видимому, является результатом агрегации кавеолинов в мембране. Справа вверху также видна клатриновая ямка, (фотографии получены а. 6. УУ. Апбегэоп, из К.
6. Яотаьегб ет ац Сея 68: 673-682, 1992. С любезного разрешения издательства Е!зесбег) встраивают гидрофобную петлю э мембрану с цитоплазматической стороны, но пе пересекают ее. В отличие от клатриновых, СОР) н СОРИ везикул, кавеолы, по видимому, ннвагинируются и захватывают груз за счет липидного состава своей мембраны, а не сборки цитоплазматической белковой оболочки.
Кавеолины, возможно, стабилизируют рафты, н которых располагаются определенные мембранные белки. Кавеолы отшнуровываются от плазматической мембраны при помощи динамика и доставляют свое содержимое либо в похожий на эндосому компартмент (каггео сому), либо в плазматическую мембрану на протиноположном конце полярной клетки (в процессе, носящем название трпнсцитоэа, который мы обсудим позже). Поскольку кавеолины — это интегральные белки мембраны, они не дпссоциируют с везикул после эндоцитоза; вместо этого, они доставляются в компартменты мишени, где поддерживаются как самостоятельные мембранные домены. Некоторые вирусы животных, ншгример Я'тг40 и вирус папилломы (вызывающий бородавки), входят в клетки в пузырьках, произошедших из кавеол.
Эти вирусы сначала доставляются в кавеггсомы, а оттуда в специализированных транспортных незикулах — в ЭР. Вирусный геном выходит через мембрану ЭР в цптозоль, откуда он импортируется в ядро для запуска цикла инфекции. Эндоцитозные эезикулы также могут отпочковынаться от свободных от кавеолинов рафтоэ плазматической мембраны и доставлять свой груз в каэеосомы. Молекулы, попадающие в клетку через кавеосомы, избегают эндосом и лнзосом 134.транспорт в клетку нз ппвзматнчвской мембраны:зн)йвцитоз 1215 а) с окаймленной ямкой окаймленная кпатрином ямка белок-рецептор сОс с дефектным сайтом свяаыеания с окаймленной ямкой Рис 13.51.
Нормальные и мугантные рецепторы 100 о] Рецепторы сОЦ связывающиеся с окаймленной ямкой в плазматической мембране нормальной клетки, Человеческий рецептор СОС- кто однопроходной трансмембранный гликопротеин, соаоящий из 840 аминокислот, только 50 из которых располагаются на цитоплазматической стороне мембраны. б) Мутантная клетка, в которой рецепторы сОс дефектны и лишены на цитоплазматической стороне сайта связывания адаптерных белков клатриновой оболочки.
такие клетки связывают СОЦ но не способны поглощать их. В большинстве человеческих популяций 1 из 500 людей наследует один дефектный рецептор сОс и в результате имеет высокий риск сердечного приступа, вызванного атеросклерозом. бые частицы 1ЛН., связанные с рецепторами ЕЕП. в окаймленных ямках, быстро интернализуются в окаймленных пузырьках. После потери клатриновой оболочки везнкулы доставляют свое содержимое в ранние эндосомы, расположенные на периферии клетки. Как только ЕХН. и рецепторы Е1)1 подвергаются воздействию низкого рН эндосом, ЕР1 высвобождаются и доставляются через поздние эндосомы в лизосомы, где эфиры холестерина в частицах 1Л1 гидролизуются до хо лестерина, который становится доступен клетке для синтеза новых мембран. Если в клетке накапливается слишком много свободного холестерина, клетка отключает его синтез и синтез рецепторов ЫЭЕ и становится неспособной как синтезировать, так и импортировать холестерин.
Этот регулируемый путь импорта холестерина нарушен у людей, унаследовавших дефектные гены, кодирующие рецепторы ЕП1.. В результате высокая концен грация холестерина в крови вызывает у этих индивидуумов предрасположенность к раннему развитию атеросклероза.
Многие, если они не принимают лекарства, снижающие уровень холестерина в крови, умирают в раннем возрасте от сердечных приступов, вызванных ишемической болезнью сердца. В некоторых случаях рецептор совсем отсутствует. В других рецептор дефектен — либо по внеклеточному сайту связывания 1 Р1., либо по внутриклеточному сайту, прикрепляющему рецептор к оболочке клатриновой ямки (см.
рис. 13.51, б). В последнем случае у человека присутствует нормальное число рецепторов ) ЕН, но они не способны локализоваться в клатриновых ямках. Несмотря на то что ЕПЕ связывакпся с поверхностью 121б Часть 1Ч. Внутренняя организация клетки мутантных клеток, они не интернализуются, что напрямую демонстрирует значение клатриновых ямок в рецептор-опосредованном эндоцитозе. Известно более 25 различных рецепторов, участвующих в рецептор-опосредованном эндоцитозе различных типов молекул. По-видимому, они все используют клатрин-зависимые пути интернализации и направляются в окаймленные ямки сигналами на их цитоплазматических «хвостах», связывающимися с адаптерными белками в клатриновой оболочке. Многие из этих рецепторов, например рецептор 1 Р1., входят в окаймленные ямки независимо от того, связаны ли они со своими специфическими лигандами.
Другие входят в связанном состоянии, что указывает на необходимость лиганд-зависимого конформационного перехода для активации сигнальной последовательности, направляющей их в ямки. Поскольку большинство белков плазматической мембраны не способны накапливаться в клатриновых ямках, последние служат молекулярными фильтрами, собирающими в основном определенные мембранные белки (рецепторы). Электронно-микроскопические исследования культур клеток, одновременно подвергнутых действию меченых лигандов, показали, что в одной окаймленной ямке могут скапливаться рецепторы различных типов, тогда как некоторые другие рецепторы накапливаются в различных клатриновых ямках. Плазматическая мембрана одной окаймленной ямки способна вместить до 1000 рецепторов смешанных типов.
Несмотря на то что все комплексы рецептор-лиганд, использующие эндоцитозный путь, в конце концов, по-видимому, доставляются в один и тот же эндосомальный компартмент, последующая судьба эндоцитированных молекул бывает разной, что мы рассмотрим дальше. 13.4.5. Эндоцитированные вещества, не изъятые из эндосом, оказываются в яизосомах Эндосомальные компартменты клеток могут быть очень сложными. Их можно увидеть в электронный микроскоп путем добавления во внеклеточный объем легко детектируемой индикаторной молекулы, например фермента пероксидазы. Затем клетки нужно инкубировать различные промежутки времени, в течение которых они эндоцитируют эту молекулу.
Распределение индикатора после его захвата показывает, что эндосомальные компартменты представляют собой набор неоднородных, замкнутых мембранных трубочек, распространяющихся с периферии клетки в перинуклеарную область, где они часто сближаются с аппаратом Гольджи. В таких экспериментах по мечению легко различить два последовательных набора эндосом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
