RECEPTORMEDIERET ENDOCYTOSE: PROCES OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den receptormedierede endocytose er et cellulært fænomen, der omfatter kontrollerede specifikke molekyler inde i celleindgangen. Materialet, der skal indtages, er gradvist omgivet af en lille del af plasmamembranen, indtil hele stoffet er blevet dækket. Derefter løsnes denne vesikel ind i celleindretningen.

Receptorerne, der deltager i denne proces, er placeret på celleoverfladen i regioner kaldet "clathrinbelagte depressioner."

Kilde: Alejandro Porto

Denne type endocytose giver cellen en mekanisme til at skelne mellem de stoffer, der kommer ind. Derudover øger det effektiviteten af ​​processen sammenlignet med ikke-diskriminerende endocytose.

Det modsatte koncept med endocytose er exocytose og omfatter frigivelse af molekyler til det ydre miljø af celler.

Hvad er endocytose?

Eukaryote celler har evnen til at fange molekyler fra det ekstracellulære miljø og inkluderer dem inde gennem en proces kaldet endocytose. Udtrykket tilskrives forskeren Christian deDuve. Det blev foreslået i 1963 og omfattede indtagelse af en lang række molekyler.

Fænomenet forekommer som følger: molekylet eller materialet, der skal indføres, er omgivet af en del af den cytoplasmatiske membran, der efterfølgende invagineres. Således dannes en vesikel, der indeholder molekylet.

Klassifikation

Afhængig af den type materiale, der kommer ind, klassificeres endocytoseprocessen i fagocytose og pinocytose.

Den første, fagocytose, består af virkningen af ​​indtagelse af faste partikler. Dette inkluderer store partikler, såsom bakterier, andre intakte celler eller affald fra andre celler. I modsætning hertil anvendes udtrykket pinocytose til at beskrive indtagelse af væsker.

Hvad er receptormedieret endocytose?

Receptormedieret endocytose er et cellulært fænomen karakteriseret ved indtræden af ​​molekyler i cellen på en selektiv og kontrolleret måde. Molekylerne, der skal indgå, er specifikke.

Som navnet på processen indikerer, genkendes molekylet, der skal indtastes, af en række receptorer placeret på overfladen af ​​cellen. Imidlertid findes disse receptorer ikke tilfældigt på tværs af membranen. I modsætning hertil er dens fysiske placering meget specifik i regioner kaldet ”clathrinforede depressioner”.

Depressionerne danner en invagination fra membranen, hvilket fører til dannelse af clathrinbelagte vesikler, der indeholder receptorerne og deres respektive bundne makromolekyler. Makromolekylet, der binder til receptoren, kaldes en ligand.

Efter dannelsen af ​​de små clathrinvesikler smelter sidstnævnte med strukturer kaldet tidlige endosomer. I dette trin distribueres indholdet af det indre af clathrinvesiklen til forskellige regioner. En af dem er lysosomer, eller de kan genanvendes i plasmamembranen.

Funktioner

De traditionelle pinocytose- og fagocytoseprocesser er af den ikke-diskriminerende type. Det vil sige, at vesiklerne vil fange ethvert molekyle - fast stof eller væske - der er i det ekstracellulære rum og transporteres til cellen.

Receptormedieret endocytose giver cellen en meget selektiv mekanisme, der tillader den at skelne og øge effektiviteten af ​​internalisering af partikler i celleomgivelserne.

Som vi senere vil se, tillader processen indtagelse af meget vigtige molekyler som kolesterol, vitamin B12 og jern. Disse to sidste molekyler bruges til syntese af hæmoglobin og andre molekyler.

Desværre er tilstedeværelsen af ​​receptorer, som medierer endocytose, blevet udnyttet af en række virale partikler til at komme ind i cellen - for eksempel influenzavirus og HIV.

Behandle

For at forstå, hvordan den receptormedierede endocytoseproces forekommer, er pattedyrcelleres optagelse af kolesterol blevet anvendt.

Kolesterol er et lipidlignende molekyle med flere funktioner, såsom at modificere fluiditeten i cellemembraner og som en forløber for steroidhormoner relateret til organismernes seksuelle funktion.

Receptormedieret endocytosemodel: kolesterol hos pattedyr

Kolesterol er et meget uopløseligt molekyle i vand. Af denne grund foregår transporten inde i blodbanen i form af lipoproteinpartikler. Blandt de mest almindelige finder vi lipoprotein med lav densitet, ofte forkortet som LDL - acronisk fra dens forkortelse på engelsk lipoprotein med lav densitet.

Takket være undersøgelser udført i laboratoriet var det muligt at konkludere, at indtrængen af ​​LDL-molekylet i cellen sker ved at binde til en specifik receptor på celleoverfladen placeret i clathrinbelagte depressioner.

Det indre af endosomer med LDL er surt, hvilket tillader dissociation af LDL-molekylet og dets receptor.

Efter adskillelse skal receptorenes skæbne genanvendes i plasmamembranen, mens LDL fortsætter med sin transport nu i lysosomerne. Inde inde hydrolyseres LDL af specifikke enzymer, hvilket genererer cholestarol.

Endelig frigives kolesterol, og cellen kan tage det og bruge det i forskellige opgaver, hvor det er nødvendigt, såsom membraner.

Hvad sker der, når systemet mislykkes?

Der er en arvelig tilstand, der kaldes familiel hypercholesterolæmi. Et af symptomerne på denne patologi er høje kolesterolniveauer. Denne lidelse opstår som følge af en manglende evne til at introducere LDL-molekylet fra ekstracellulære væsker i celler. Patienter udviser små mutationer i receptorerne.

Efter opdagelsen af ​​sygdommen var det muligt at identificere, at der i raske celler var en receptor, der var ansvarlig for at formidle indtræden af ​​LDL, som akkumuleres i specifikke cellulære depressioner.

I nogle tilfælde var patienter i stand til at genkende LDL, men dets receptorer blev ikke fundet i foret depressioner. Denne kendsgerning førte til anerkendelsen af ​​betydningen af ​​foret depressioner i endocytoseprocessen.

Clathrin-uafhængig endocytose

Celler har også veje, der tillader udførelse af endocytose uden involvering af clathrin. Blandt disse veje skiller molekyler, der er bundet til membraner og væsker, der kan endocytiseres på trods af fraværet af clathrin.

Molekyler, der kommer ind på denne måde, trænger ind ved hjælp af små invaginationer kaldet caveolae placeret i plasmamembranen.

Referencer

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Væsentlig cellebiologi. Garland Science.
2. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Cellen: en molekylær tilgang. Washington, DC, Sunderland, MA.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitation til biologi. Macmillan.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Dyrefysiologi. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Celle- og molekylærbiologi: koncepter og eksperimenter. John Wiley & sønner.
6. Kierszenbaum, AL (2012). Histologi og cellebiologi. Elsevier Brasilien.
7. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemi: tekst og atlas. Panamerican Medical Ed.
8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). Molekylær cellebiologi. Macmillan.
9. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biokemi. Panamerican Medical Ed.