Phosphoinositide und PIPs

Phosphatidylinositole oder PI sind membrangebundene Lipide, die Teil von Signalwegen sind, die den Membranverkehr regulieren. Sie können an den Kohlenstoff-3-, Kohlenstoff-4- und Kohlenstoff-5-Positionen der Inositol-Zuckerringe phosphoryliert werden, um verschiedene Phosphoinositide oder PIPs herzustellen.

Jedes Organell verfügt über einen eigenen Satz von Enzymen, um die schnelle Umwandlung von PI und PIPs durch Phosphorylierung und Dephosphorylierung zu katalysieren. Durch solche Modifikationen steuern diese Enzyme lokal die schnelle Bindung von Proteinen an eine Membran.

Die Verteilung der PIPs variiert sowohl zwischen den Organellen als auch zwischen den Regionen einer kontinuierlichen Membran und definiert spezialisierte Membrandomänen, die eine einzigartige Oberflächenidentität verleihen.

Jede bestimmte Art von PIP rekrutiert spezifische Proteine, die ihre Kopfgruppen über ihre PIP-Bindungsdomänen anheften. Die Bindung von Proteinen wird lokal durch Enzyme wie PI-Kinase, PIP-Kinase und PIP-Phosphatase gesteuert.

Zum Beispiel wandelt die PI-Kinase Phosphatidylinositol-4-phosphat in Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat um, das das Adapterprotein AP2 an der zytosolischen Fläche der Plasmamembran binden kann. Diese Wechselwirkung verändert die Konformation des PIP, so dass sich die Membran biegen und die Bindungsstellen der eingebetteten Frachtrezeptoren freilegen kann.

Sobald die löslichen Frachtmoleküle geladen sind, sind die gebildeten Vesikel bereit, aus der Plasmamembran auszutreiben.