Введение
Процесс, посредством которого клетки поглощают вещества.
Рецепторно-опосредованный эндоцитоз (RME), также называемый клатрин-опосредованным эндоцитозом, – это процесс, при котором клетки поглощают метаболиты, гормоны, белки и, в некоторых случаях, вирусы путем впячивания плазматической мембраны (инвагинации). В результате этого процесса формируются везикулы, содержащие поглощенные вещества, и он строго опосредован рецепторами на поверхности клетки. Только вещества, специфичные для рецептора, могут проникать в клетку посредством этого процесса.
Процесс
Хотя рецепторы и их лиганды могут проникать в клетку посредством нескольких механизмов (например, с помощью кавеолинов и липидных плотов), эндоцитоз, опосредованный клатрином, остается наиболее изученным. Эндоцитоз, опосредованный клатрином, многих типов рецепторов начинается со связывания лигандов с рецепторами на плазматической мембране клетки. Затем лиганд и рецептор рекрутируют адапторные белки и клатриновые трискелионы к плазматической мембране в области, где будет происходить инвагинация. После этого происходит инвагинация плазматической мембраны, формирующая клатриновое углубление. Другие рецепторы могут инициировать формирование клатринового углубления, позволяя ему образоваться вокруг рецептора. Зрелое углубление отщепляется от плазматической мембраны с помощью белков, связывающихся с мембраной и вызывающих деление, таких как динамин (а также другие белки, содержащие BAR-домен), формируя клатриновое везикулу, которая затем освобождается от клатрина и обычно сливается с сортировочной эндосомой. После слияния эндоцитозированный груз (рецептор и/или лиганд) может быть направлен в лизосомы, пути рециркуляции или другие транспортные пути. Активированный рецептор интернализируется и транспортируется в поздние эндосомы и лизосомы для деградации. Однако рецепторно-опосредованный эндоцитоз также активно участвует в передаче сигналов от периферии клетки к ядру. Это стало очевидным, когда было обнаружено, что для эффективной передачи сигналов гормонов (например, EGF) необходимо образование и ассоциация специфических сигнальных комплексов посредством эндоцитоза, опосредованного клатрином. Кроме того, было предложено, что направленная транспортировка активных сигнальных комплексов в ядро может быть необходима для обеспечения сигнализации, поскольку случайная диффузия слишком медленна, а механизмы постоянной подавляющей регуляции входящих сигналов достаточно сильны, чтобы полностью остановить сигнализацию без дополнительных механизмов трансдукции сигнала.
Эксперименты
Используя флуоресцентные или видимые в электронную микроскопию красители для маркировки определенных молекул в живых клетках, можно отслеживать интернализацию груза и эволюцию клатриновой ямки с помощью флуоресцентной микроскопии и иммуноэлектронной микроскопии. Поскольку процесс неспецифичен, лиганд может служить носителем для более крупных молекул. Если в клетке-мишени имеется известный специфический пиноцитозный рецептор, к нему можно присоединить лекарственные препараты, которые затем будут интернализированы. Для достижения интернализации наночастиц в клетки, такие как Т-клетки, антитела могут быть использованы для нацеливания наночастиц на специфические рецепторы на поверхности клетки (например, CCR5). Это один из способов улучшения доставки лекарств к иммунным клеткам. Сообщалось о разработке фотопереключаемых пептидных ингибиторов белок-белковых взаимодействий, участвующих в клатрин-опосредованном эндоцитозе (пептиды "светофоров"), и фотопереключаемых ингибиторов малых молекул динамина (Dynazos). Эти фотофармакологические соединения обеспечивают пространственно-временной контроль эндоцитоза посредством света.