Endocytose gemedieerd door receptorproces en functies

de receptor-gemedieerde endocytose het is een cellulair fenomeen dat de gecontroleerde invoer van specifieke moleculen in de cel omvat. Het in te nemen materiaal wordt progressief omgeven door een klein deel van het plasmamembraan totdat de hele substantie is bedekt. Dan breekt deze galblaas af in de cel.

De receptoren die bij dit proces zijn betrokken, bevinden zich op het oppervlak van de cel in gebieden die "depressies die met clathrine zijn bekleed" worden genoemd..

Dit type endocytose geeft de cel een mechanisme om onderscheid te maken tussen de stoffen die binnenkomen. Bovendien verhoogt het de doeltreffendheid van het proces, vergeleken met niet-discriminerende endocytose.

Het tegenovergestelde concept endocytose is exocytose en omvat de afgifte van moleculen aan de externe omgeving van de cellen.

index

• 1 Wat is endocytose?
  • 1.1 Classificatie
• 2 Wat is receptor-gemedieerde endocytose?
• 3 functies
• 4 Proces
  • 4.1 Model van receptor-gemedieerde endocytose: cholesterol in zoogdieren
  • 4.2 Wat gebeurt er wanneer het systeem faalt??
• 5 Clathrin-onafhankelijke endocytose
• 6 Referenties

Wat is endocytose?

Eukaryotische cellen hebben het vermogen om moleculen uit de extracellulaire omgeving te vangen en deze in het inwendige op te nemen via een proces dat endocytose wordt genoemd. De term wordt toegeschreven aan onderzoeker Christian de Duve. Het werd in 1963 gesuggereerd en omvatte de inname van een breed scala aan moleculen.

Het verschijnsel doet zich als volgt voor: het molecuul of materiaal dat binnenkomt, wordt omgeven door een deel van het cytoplasmamembraan dat vervolgens wordt geïnvoceerd. Zodoende wordt een vesikel gevormd die het molecuul bevat.

classificatie

Afhankelijk van het type materiaal dat binnenkomt, wordt het endocytoseproces geclassificeerd in fagocytose en pinocytose..

De eerste hiervan, fagocytose, bestaat uit de werking van het opnemen van vaste deeltjes. Dit omvat grote deeltjes zoals bacteriën, andere intacte cellen of afval van andere cellen. Daarentegen wordt de term pinocytose gebruikt om de inname van vloeistoffen te beschrijven.

Wat is receptor-gemedieerde endocytose?

De receptor-gemedieerde endocytose is een cellulair fenomeen dat wordt gekenmerkt door de instroom van moleculen in de cel op een selectieve en gecontroleerde manier. De moleculen om in te voeren zijn specifiek.

Zoals aangegeven door de naam van het proces, wordt het molecuul dat binnenkomt herkend door een reeks receptoren die zich op het oppervlak van de cel bevinden. Deze receptoren worden echter niet willekeurig door het membraan gevonden. Daarentegen is de fysieke locatie zeer punctueel in regio's die "depressies bedekt met clathrine" worden genoemd.

De depressies vormen een invaginatie uitgaande van het membraan, wat leidt tot de vorming van blaasjes bekleed met clathrine die de receptoren en hun respectievelijke gebonden macromoleculen bevatten. Het macromolecuul dat zich aan de receptor bindt, wordt een ligand genoemd.

Na de vorming van kleine clathrinvesicles, vindt de fusie van de laatste plaats met structuren die vroege endosomen worden genoemd. In deze stap wordt de inhoud van het inwendige van de clathrinblaasjes verdeeld over verschillende regio's. Een van hen is lysosomen, of ze kunnen worden gerecycled in het plasmamembraan.

functies

De processen van pinocytose en traditionele fagocytose zijn van het niet-onderscheidende type. Dat wil zeggen, de vesicles vangen elk molecuul - vast of vloeibaar - dat zich in de extracellulaire ruimte bevindt en naar de cel worden getransporteerd.

De receptor-gemedieerde endocytose verschaft de cel een zeer selectief mechanisme dat het mogelijk maakt de internalisatie-efficiëntie van deeltjes in het celmedium te onderscheiden en te vergroten.

Zoals we later zullen zien, maakt het proces het mogelijk om zeer belangrijke moleculen zoals cholesterol, vitamine B12 en ijzer te nemen. Deze laatste twee moleculen worden gebruikt voor de synthese van hemoglobine en andere moleculen

Helaas is de aanwezigheid van receptoren die endocytose mediëren door een reeks virale deeltjes gebruikt om de cel binnen te komen - bijvoorbeeld het influenza- en HIV-virus..

procédé

Om te begrijpen hoe het proces van receptor-gemedieerde endocytose optreedt, is de opname van cholesterol door zoogdiercellen gebruikt.

Cholesterol is een molecuul van lipide aard met meerdere functies, zoals de modificatie van vloeibaarheid in celmembranen en als een voorloper van steroïde hormonen gerelateerd aan de seksuele functie van organismen.

Model van receptor-gemedieerde endocytose: cholesterol in zoogdieren

Cholesterol is een molecuul dat in hoge mate onoplosbaar is in water. Daarom vindt het transport plaats in de bloedbaan in de vorm van lipoproteïnedeeltjes. Een van de meest voorkomende is lipoproteïne met lage dichtheid, gewoonlijk afgekort als LDL - acroniem van het acroniem in het Engels lipoproteïne met lage dichtheid.

Dankzij onderzoeken die in het laboratorium zijn uitgevoerd, werd geconcludeerd dat het LDL-molecuul de cel binnengaat als gevolg van binding aan een specifieke receptor op het celoppervlak in clathrin-gecoate depressies.

Het inwendige van de endosomen met LDL is zuur, wat de dissociatie van het LDL-molecuul en de receptor ervan mogelijk maakt.

Na het scheiden wordt het lot van de receptoren gerecycleerd in het plasmamembraan, terwijl het LDL met zijn transport verdergaat in de lysosomen. Binnenin wordt LDL gehydrolyseerd door specifieke enzymen die cholestarol vormen.

Ten slotte wordt cholesterol vrijgegeven en kan de cel het nemen en het gebruiken in verschillende taken waar nodig, zoals membranen.

Wat gebeurt er als het systeem faalt??

Er is een erfelijke aandoening die familiaire hypercholesterolemie wordt genoemd. Een van de symptomen van deze pathologie zijn hoge cholesterolwaarden. Deze stoornis verschijnt vanwege een onvermogen om het LDL-molecuul uit de extracellulaire vloeistoffen aan de cellen te introduceren. Patiënten vertonen kleine mutaties in de receptoren.

Na de ontdekking van de ziekte was het mogelijk om te identificeren dat in gezonde cellen er een receptor was die verantwoordelijk was voor het mediëren van de invoer van LDL, die zich ophoopt in puntvormige cellulaire depressies.

In sommige gevallen konden patiënten LDL herkennen, maar hun receptoren werden niet gevonden in gecoate depressies. Dit feit leidde tot de erkenning van het belang van gecoate depressies in het proces van endocytose.

Clathrin-onafhankelijke endocytose

De cellen hebben ook routes die de uitvoering van endocytose zonder de deelname van clathrine mogelijk maken. Onder deze routes vallen de aan de membranen en vloeistoffen gebonden moleculen op, die ondanks de afwezigheid van clathrine kunnen worden ge-endocytoceerd..

De moleculen die op deze manier binnendringen dringen door met behulp van kleine invaginaties die caveolae in het plasmamembraan worden genoemd.

referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Essentiële celbiologie. Garland Science.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). De cel: een moleculaire benadering. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Uitnodiging voor biologie. Macmillan.
4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., And Anderson, M. (2004). Dierfysiologie. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Cel- en moleculaire biologie: concepten en experimenten. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A.L. (2012). Histologie en celbiologie. Elsevier Brazilië.
7. Koolman, J., & Röhm, K.H. (2005). Biochemie: tekst en atlas. Ed. Panamericana Medical.
8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Moleculaire celbiologie. Macmillan.
9. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). biochemie. Ed. Panamericana Medical.