Введение

Активный транспорт и объемный транспорт, при котором клетка транспортирует молекулы из клетки – значение "экзоцитоза" в дерматопатологии.

Экзоцитоз (,/ɛ//k//s//oʊ//s//aɪ/'/t//oʊ//s//ᵻ//s/) – это форма активного и объемного транспорта, посредством которой клетка выводит молекулы (например, нейротрансмиттеры и белки) из клетки (экзо + цитоз). Как механизм активного транспорта, экзоцитоз требует затрат энергии для перемещения вещества. Экзоцитоз и его противоположность, эндоцитоз, используются всеми клетками, поскольку большинство химических веществ, важных для них, представляют собой крупные полярные молекулы, которые не могут пассивно проникать через гидрофобную часть клеточной мембраны. Экзоцитоз – это процесс, при котором высвобождается большое количество молекул, следовательно, это форма объемного транспорта. Экзоцитоз происходит через секреторные каналы на плазматической мембране клетки, называемые поросомами. Поросомы – это постоянные липопротеиновые структуры в форме чаши на плазматической мембране клетки, к которым временно прикрепляются и сливаются секреторные везикулы, высвобождая содержимое везикул из клетки. При экзоцитозе мембранно-связанные секреторные пузырьки доставляются к клеточной мембране, где они прикрепляются и сливаются с поросомами, а их содержимое (то есть водорастворимые молекулы) секретируется во внеклеточное пространство. Эта секреция возможна, поскольку везикулы временно сливаются с плазматической мембраной. В контексте нейротрансмиссии нейротрансмиттеры обычно высвобождаются из синаптических везикул в синаптическую щель посредством экзоцитоза; однако нейротрансмиттеры также могут высвобождаться обратным транспортом через мембранные транспортные белки. Экзоцитоз также является механизмом, с помощью которого клетки способны встраивать мембранные белки (такие как ионные каналы и клеточные поверхностные рецепторы), липиды и другие компоненты в клеточную мембрану. Везикулы, содержащие эти компоненты мембраны, полностью сливаются с внешней клеточной мембраной и становятся ее частью.

История

Термин был предложен Де Дюве в 1963 году.

Торговля везикулами

Некоторые этапы транспорта везикул требуют перемещения везикулы на относительно небольшое расстояние. Например, везикулы, доставляющие белки из аппарата Гольджи к поверхности клетки, вероятно, будут использовать моторные белки и цитоскелетный трек, чтобы приблизиться к месту назначения. До того, как станет уместным связывание, многие белки, используемые для активного транспорта, будут переключены на пассивный транспорт, поскольку аппарату Гольджи не требуется АТФ для транспортировки белков. В этих процессах участвуют как актин, так и микротрубочки, а также несколько моторных белков. Когда везикулы достигают цели, они контактируют с факторами связывания, которые могут их удержать.

Привязка везикулы

Полезно различать начальную, рыхлую привязку везикул к их цели от более стабильных взаимодействий, связанных с упаковкой. Привязка подразумевает связи на расстояниях, превышающих примерно половину диаметра везикулы от данной мембранной поверхности (>25 нм). Взаимодействия привязки, вероятно, участвуют в концентрации синаптических везикул в синапсе.

Стыковка везикулы

Секреторные везикулы временно фиксируются и сливаются с поросомой на плазматической мембране клетки посредством плотного t/v-SNARE кольцевого комплекса.

Подготовительная работа пузырьков

В нейронном экзоцитозе термин "приминг" используется для описания всех молекулярных перестроек и АТФ-зависимых модификаций белков и липидов, которые происходят после начальной докинга синаптической везикулы, но перед экзоцитозом, так что для запуска почти мгновенного высвобождения нейротрансмиттера достаточно лишь притока ионов кальция. В других типах клеток, у которых секреция является конститутивной (то есть непрерывной, не зависящей от ионов кальция и не требующей запуска), приминг не происходит.

Извлечение везикулы

Восстановление синаптических везикул происходит путем эндоцитоза. Большинство синаптических везикул перерабатываются без полного слияния с мембраной (слияние типа "поцелуй и бег") через порсомы. Неконститутивный экзоцитоз и последующий эндоцитоз – энергозатратные процессы, и, следовательно, зависят от митохондрий. Исследование клеток после секреции с помощью электронной микроскопии демонстрирует увеличение количества частично пустых везикул после секреции. Это указывает на то, что в процессе секреции лишь часть содержимого везикулы способна покинуть клетку. Это возможно только в том случае, если везикула временно устанавливает связь с плазматической мембраной клетки в области порсомы, высвобождает часть своего содержимого, затем отсоединяется, повторно запаивается и возвращается в цитозоль (эндоцитозируется). Таким образом, секреторная везикула может быть повторно использована в последующих циклах экзо- и эндоцитоза, пока полностью не исчерпает свое содержимое.