Введение

Тип липидного плота в эндоцитозе
В биологии, кавеолы (от латинского *caveolae* – «маленькие пещеры»; единственное число – кавеола) – особый тип липидного плота, представляющий собой небольшие (50–100 нанометров) впячивания плазматической мембраны в клетках многих позвоночных. Они являются наиболее распространенной поверхностной структурой многих типов клеток позвоночных, особенно эндотелиальных клеток, адипоцитов и клеток эмбриональной хорды. Кавеолы были впервые обнаружены Э. Ямадой в 1955 году. Эти флягообразные структуры богаты белками, а также липидами, такими как холестерин и сфинголипиды, и выполняют несколько функций в передаче сигналов. Также считается, что они играют роль в механической защите, механосенсорике, эндоцитозе, онкогенезе, а также в захвате патогенных бактерий и некоторых вирусов.

Кавеолины

Первоначально считалось, что образование и поддержание кавеол в основном обусловлены кавеолином, белком массой 21 кД. В клетках млекопитающих экспрессируются три гомологичных гена кавеолина: Cav1, Cav2 и Cav3. Эти белки имеют общую топологию: цитоплазматический N-конец со скаффолдинговым доменом, длинный шпилькообразный трансмембранный домен и цитоплазматический C-конец. Кавеолины синтезируются в виде мономеров и транспортируются в аппарат Гольджи. В ходе последующей транспортировки по секреторному пути кавеолины ассоциируют с липидными плотами и формируют олигомеры (14-16 молекул). Эти олигомеризованные кавеолины формируют кавеолы. Присутствие кавеолина приводит к локальному изменению морфологии мембраны.

Кавин

Белки кавины появились в конце 2000-х годов и стали основными структурными компонентами, контролирующими формирование кавеол. Семейство белков кавинов состоит из Cavin1 (также известного как PTRF), Cavin2 (также известного как SDPR), Cavin3 (также известного как SRBC) и Cavin4 (также известного как MURC). Показано, что Cavin1 является основным регулятором формирования кавеол в различных тканях, и его единственной экспрессии достаточно для формирования морфологических кавеол в клетках, не содержащих кавеол, но богатых Cav1. Кавеолы могут использоваться некоторыми патогенами для проникновения в клетку, избегая тем самым деградации в лизосомах. Однако некоторые бактерии не используют типичные кавеолы, а лишь области плазменной мембраны, богатые кавеолином. Патогены, использующие этот эндоцитарный путь, включают вирусы, такие как SV40 и полиомавирус, и бактерии, такие как некоторые штаммы Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Porphyromonas gingivalis. Кавеолы также играют роль в клеточной сигнализации. Кавеолины связываются с некоторыми сигнальными молекулами (например, eNOS) через свой скаффолдинговый домен и тем самым могут регулировать их сигнализацию. Кавеолы также участвуют в регуляции каналов и кальциевой сигнализации. Кавеолы также участвуют в регуляции липидов. Высокие уровни кавеолина Cav1 экспрессируются в адипоцитах. Кавеолин связывается с холестерином, жирными кислотами и липидными каплями и участвует в их регуляции. Кавеолы также могут служить механосенсорами в различных типах клеток. В эндотелиальных клетках кавеолы участвуют в восприятии потока. Хроническое воздействие стимула потока приводит к увеличению уровня кавеолина Cav1 в плазменной мембране, его фосфорилированию, активации сигнального фермента eNOS и ремоделированию кровеносных сосудов. В клетках гладкой мускулатуры кавеолин Cav1 играет роль в восприятии растяжения, которое запускает прогрессирование клеточного цикла.

Ингибиторы

Некоторые известные ингибиторы кавеолярного пути — филиппин III, генистеин и нистатин.