Вопрос 4. Эндоцитоз (пиноцитоз, фагоцитоз и опосредуемый рецепторами эндоцитоз).

Эндоцитоз – это поглощение клеткой воды, веществ, частиц и микроорганизмов.

Пиноцитоз – процесс поглощения жидкости и растворенных веществ с образованием небольших пузырьков. При этом некоторая область клеточной мембраны впячивается, образует ямку и далее пузырек, содержащий медклеточную жидкость.

Фагоцитоз - процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма захватывают и переваривают твёрдые частицы. Фагоцитоз, в отличие от пиноцитоза, индуцирует сигналы, воздействующие на рецепторы в плазмолемме фагоцитов.

Опосредованный рецепторами эндоцитоз с образованием окаймленных кларитином пузырьков - эндоцитоз, при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта — лигандами. То есть лиганд взаимодействует с мембранным рецептором, данный комплекс концентрируется на поверхности окаймленной ямки и формируется окаймленный кларитином пузырек, который погружается в клетку.

Последовательность событий опосредованного рецепторами эндоцитоза такова: взаимодействие лиганда с мембранным рецептором концентрирование комплекса «лиганд–рецептор» на поверхности окаймлённой ямки формирование окаймлённого клатрином пузырька погружение в клетку окаймлённого пузырька. Обладающий ГТФазной активностью хемомеханический белок динамин на стыке плазмолеммы и окаймлённого пузырька формирует т.н. молекулярную пружину, которая при расщеплении ГТФ распрямляется и отталкивает пузырёк от плазмолеммы (рис. 2-9Б). Подобным образом клетка поглощает трансферрин, холестерин вместе с ЛНП и многие другие молекулы.

Вопрос 5. Кавеолы и клатрин-независимый эндоцитоз.

Кларитин-независимый эндоцитоз с участием кавеол. Кавеола — небольшая вогнутость плазматической мембраны клеток позвоночных.

Путём клатрин-независимого эндоцитоза происходит поглощение (интернализация) многих объектов и молекул, например, белков, связанных с гликозилфосфатидилинозитолом, рецептора TGFb, b‑цепи рецептора интерлейкина-2, g c-рецептора цитокинов, токсинов, вирусов и др. Эндоцитоз происходит с участием рафтов — мембранных липидных микродоменов, богатых холестерином и гликосфинголипидами и содержащих резидентный белок флотилин.

Один из путей клатрин-независимого эндоцитоза — поглощение молекул с помощью небольших инвагинаций плазмолеммы диаметром 50–80 нм — кавеол. Кавеолы характерны для большинства клеточных типов; особенно многочисленны в эндотелиальных клетках, где они участвуют в транспорте крупных макромолекул. Кавеолы содержат рафты и имеют оболочку, образованную белком кавеолином-1. Кавеолин-1 (VIP21, Vesicular Integral-membrane Protein) связывает ассоциированные с кавеолой сигнальные белки, такие, как Src и гетеротримерный ГТФ-связывающий белок Gi, в их неактивной форме. Кавеолы содержат белок gp60, который соединён с Gi и способен активировать формирование мембранного пузырька и его направленную миграцию в клетке. В эндоцитозе с участием кавеол задействованы ассоциированный с мембраной белковый комплекс, содержащий интерсектин, динамин, SNAP-23, SNARE, кавеолин-1, Rab5, а также липиды, организованные в цитозольные надмолекулярные белково-липидные комплексы. Интерсектин ассоциирован преимущественно с перешейком кавеолы и остаётся соединённым с кавеолой после её отрыва от плазмолеммы. Интерсектин способствует кластеризации динамина (в нативном состоянии — димеров и тетрамеров). Интерсектин «собирает» динамин вблизи плазмолеммы, способствуя его взаимодействию с мембранными липидами и создавая высокую локальную концентрацию динамина, необходимую для формирования «воротника» вокруг перешейка кавеолы (рис. 2-11). При пониженном содержании интерсектина нарушается отделение кавеолы от плазмолеммы.