Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 248
Текст из файла (страница 248)
Затем ААААТРаза 1красные цилиндры) разбирает комплексы ЕЗСЙТЙ1 для их последующего повторного использования. Рис. 13.59. Комплексы Е5СЙТ при образовании мультивезикулярных телец и отпочковывания вирусов. В двух топологнчески эквивалентных процессах, показанных стрелкамн, комплексы Е5СЯТ преобразуют мембраны в пузырьки, отпочковывающиеся в направлении от цнтозоля. вирусная '" частица 12к4 'Часть)Ч.
Внутренняя органиэация клетки базсаетерепьный домен пневматической мембран епикапьный домен пневматической мембреньг Рис. 13.бо. Роль рециркулирующик эндосом е трансцитоэе. Рециркулирующие зндосомы служат сортировочной станцией трансцитозного пути. В приведенном здесь примере рецептор антитела на э интел и альп ой клетке кишечника связывает антител о и эндоцитируется, доставляя в результате свой лиганд в базолатеральную плазматическую мембрану.
Рецептор называется рецептором Ес, потому что он связывает гс-фрагмент антитела (см. главу 25). эндосомальный компартмент — описанную ранее рециркулирующую эндосому (см. Рис. )3.60). Разнообразие путей, по которым путешествуют рецепторы из эндосом, указывает на то, что, помимо сайтов связывания лигандов и окаймленных ямок, многие рецепторы также несут сигнаты сортировки. Эти сигналы направляют их в определенный тип транспортных пузырьков, покидающих эндосому и митри рующих в соответствующую мембрану мишень. Уникальным свойством рециркулирующих зндосом является то, что клетки способны регулировать выход мембранных белков нз компартмента.
Таким образом, клетки могут адаптировать поток белков через трансцитозный путь к своим нуждам. Несмотря на то что механизм еще плохо изучен, известно, что такая регуляция позволяет рециркулирующим эндосомам играть важную роль в регуляции концен трации определенных белков плазматической мембраны. Жировые и мышечные клетки, например, содержат большое число внутриклеточных пулов транспортеров глюкозы, отвечаюп)их за перенос глюкозы через плазматическую мембрану внутрь .13.4.Транспорт в клетку из пневматической вгеибрвны; зндоцнтоз 1225 клетки. Эти мембранные транспортные белки хранятся в специализированных рециркулирующих эндосомах до тех пор, пока гормон инсулин не начинает стимулировать клетку повысить уровень импорта глюкозы.
В ответ на сигнал инсулина от рециркулирукпцих эндосом быстро отпочковываются транспортные пузырьки, доставляющие большое количество транспортеров глюкозы в плазматическую мем брану, что значительно увеличивает импорт глюкозы в клетку (рпс. 13.61). клетка, не стимулированная инсулином клетке, стимулированная инсулином рецептор инсулина переносчик глю оз инсулин Рис. 13.б1. Хранение белков плвзмвтичесной мембраны в рецирнулирующих зндосомех. Рециркулирующие зндосомы могут служить внутриклеточным пулом специализированных белков плззмзтической мембраны. Эти белки е случае необходимости могут быть быстро мобилизованы.
В приведенном примере связывание инсулина со своим рецептором запускает внутриклеточный сигнальный путь, вызывающий быстрое встраивание переносчиков глюкозы в плазматическую мембрану жировой или мышечной клетки, что значительно увеличивает импорт глюкозы. В поляри.юванных эпителиальных клетках эндоцитоз пргпекает как в базолате ральноч, так и в апикальггоч домене плазматической мембраны.
Эндоцитированное в любом из этих доменов вещество сначала входит в ранний эндосомальный компар тмент, соответствунлций данному домену. Такое распределение позволяет зндоцитированным рецепторам рециркулировать обратно в свой домен, если они не содержат сигнаюв сортировки, направляющих их по пути траисцитоза в другой домен. Эндо цитированные из своего домена плазматической мембраны молекулы, если они не воз вращаются из ранних эндосом, в конце концов оказываются в позднем эндосомальном компартменте вблизи центра клетки и деградируют в лизосомах (рис. 13.62). Будет ли клетка содержать несколько связанных или много независимых эндосомальных компартментов, по видимому, зависит от типа клетки и ее физиологического состояния.
Как и многие другие мембранные органеллы, зндосомы одинакового типа легко сливаются друг с друпхч (пример рассмотренного ранее гомотипического слияния) с образованием крупных непрерывных эндосом. )228 Часть |К Внутренняя'организация клетки в данный момент продуктов, например гормонов, нейромедиаторов или пищевари- тельных ферментов (рис. г3.63), В данном разделе мы рассмотрим роль аппарата Гольджи в обоих секреторных путях и сравним два механизма секреции. новосинтезироввнные растворимые белки. предназначенные для конститутивной секреции НОВ ПРОСТРАНСТВО цитозоль ноеосинтезированные пипи плазматической мембраны ерегулиру слияние мембран новосинтезироеанный бе ппазматической мембр сигнал, например . Гормон или : нвйромедиатор, с-сеть ьджи внутрикпеточн сигнальный пут секреторныи пузырек, мем аппарат Гольджи запасвющий секреторные белки Рис. 13.бз.
Конпитутивный и регулируемый секреторные пути, Два пути расходятся в транс-сети Гольджи. Конститутивный секреторный путь работает во всех клетках. Многие растворимые белки непрерывно секретируются из клетки по зтому пути, который также снабжает плззмзтическую мембрану ноеосинтезированными лип идами и белками. Специализированные се креторные клетки также облздзкп регулируемым секреторным путем, по которому определенные белки транс-сети Гольджи направляются в секреторные пузырьки, накапливающие и ззпасающие белки до тех пор, пока внеклеточный сигнал не инициирует их секрецию. Регулируемая секреция малых молекул, например гистзми на и нейромеди второе, протекает сходным образом; зги молекулы активно транспортируются в цитозоль в ранее сформированных секреторных везикулзх, там они чапо образуют комплексы со специфическими макромолекулзми Гв случае пютзмина — с протеогли кана ми), что позволяет хранить их в высокой концентрации без повышения осмотического давления.
ТЗ.Б.1. Многие белки и липиды автоматически переносятся ив аппарата Гольджи на поаеркность клетки Клетка, способная к регулируемой секреции, перед отправкой белков из транс сети Гольджи должна разделить их по крайней мере на три класса: предназначенные в лизосомы (через эндосомы), в секреторные везикулы и для немедленного транспорта на поверхность клетки (рис.
г 3. 64). Мы уже говорили о том, что белки, которым суж дено оказаться в лизосомах, маркируются для упаковки в специфические пузырьки (в случае лизосомальных гидролаз — маннозо 6 фосфатом). Считается, что сходные сигналы направляют секреторные белки в секреторные пузырьки. )теселектнвный конститутивный секреторный путь транспортирует большинство остальных белков 1ЗЗ;ТраСПОртйатраНС;СЕТИ ГПявджИВОВНЕКПЕтОЧНОЕПрпгетраиСТВСКЭКЗОцптпа 1229 смесь белков сортировка 1 сигнАЛ-опосРЕ((оаднное НАПРАВЛЕНИЕ В ЛИЗОСОМЫ '-'4 рецептор 47 реги ~ маннозо-6- ВНЕКЛЕТОЧНОЕ цис-сеть и' гв ) Гол Фк ние транс ЭР йгь)Е)(1У(ЕЯ~(а ~" аппарат Гопьджи Рис. 13 64.
Три наиБолее изученных пути сортировки белков в транс сети Гол ьджи. (1) Белки с ман нозоБфосфатным (МБР) маркером направляются в лизосомы (через эндосомы) в составе илатриновьи пузырьков (см. рис, 13.44). (2) Белки с сигналами, направляющими их в секреторные пузырьки, накапливаются в этих пузырьках в рамках регулируемого секрето рното пути, свойственного только специализированным клеткам.
(3) В не поляризованных клетках белки без особых маркеров доставляются по конститутивному секреторному пути на поверхность клетки. Однако в поляризованных клетках, например клетках эпителия, секретируемые белки и белки плаэматической мембраны селективно направляются либо в апикальный, либо в базолатеральный домен плазматической мембраны. Следовательно, специфический сигнал должен опосредовать по крайней мере один из этих двух путей (см.
ниже). прямо на поверхность клетки. Поскольку для того чтобы попасть на этот путь бел кам не требуется определенного сигнала, его также называют путем по умолчанию. Таким образом, в неполяризованной клетке, например в белой клетке крови или фибробласте, любой расположенный в люмене аппарата Гольджи белок, если он специфически не возвращается в ЭР, не удерживается в качестве резидентного белка аппарата Гольджи или не отбирается для регулируемой секреции или в лизосомы, автоматически переносится по конститутивному пути на поверхность клетки. В поляризованных клетках, где различные продукты должны доставляться в различные домены клеточной поверхности, судьбы белков, как мы увидим, сложнее.
Т 3.5.2. Секреторные пузырьки отпочковывакзтсп от гпранс-сети Гоп ьджи Клетки, специализирующиеся на быстрой секрег1пп некоторых своих продуктов по первому требованию, накапливают и запасают эти продукты в секреторных пузырьках (часто называемых секрепгорньсчи гранулами, или пузырьками с плотной сердцевггной, поскольку в электронном микроскопе их содержимое кажется электронно плотным). Секреторные везикулы образуются из пгранс сети Гольджи и высвобождают свое содержимое во внеклеточное пространство путем экзоцитоза в гпвет на специфические сипгалы. Секретированный продукт может быть малой молекулой (к примеру, как гистамин) или белком (например, гормоном или пищегщрительным ферментом).
1230 Часть 1Ч. Внутренняя организация клетки Белки, предназначенные для секреторных пузырьков (называющиеся секреторными белками), упаковываются в соответствующие везикулы в транс-сети Гольджи при помощи механизма, в котором, по-видимому, задействована селективная агрегация секреторных белков. Скопления агрегированного электронно- плотного вещества можно обнаружить в люмене транс-сети Гольджи при помощи электронного микроскопа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
