17.3: Vescicole rivestite di clatrina

Le vescicole rivestite di clatrina utilizzano l'endocitosi per trasportare i recettori e le idrolasi lisosomiali dal Golgi al lisosoma nella via secretoria tardiva. L'endocitosi mediata da clatrina è stato il primo processo endocitico descritto e le vescicole rivestite da clatrina rimangono una delle vescicole di trasporto più ben studiate. Il macchinario molecolare che genera vescicole rivestite di clatrina comprende oltre 50 proteine che coordinano con precisione la formazione delle vescicole. I recettori della superficie cellulare concentrati in siti dentellati sulla membrana, chiamati pozzi di clatrina, riconoscono e legano selettivamente la macromolecola da internalizzare.

Proteine adattatrici:

Il rivestimento della vescicola di clatrina comprende due complessi distinti, vale a dire il complesso dell'adattatore e il complesso della gabbia. Innanzitutto, i complessi adattatori della clatrina come AP1–5, AP180 e le proteine leganti l'ARF localizzate nel Golgi vengono reclutati nelle fossette di clatrina. Le proteine adattatrici e gli altri costituenti del rivestimento servono alla selezione del carico, all'imballaggio e alla formazione delle vescicole. Le proteine adattatrici variano a seconda del tipo di membrana. Le proteine adattatrici meglio caratterizzate includono AP1, che si trova nella rete trans-Golgi e nella membrana endosomiale, e AP2, che si localizza nella membrana plasmatica. Pertanto, i complessi adattatori collegano la membrana, le proteine ​​incorporate nella membrana e le proteine della gabbia.

Complesso di gabbie:

Le proteine Clatrina vengono reclutate sulla membrana dopo la proteina adattatrice. Formano reticoli o reticoli che compongono la "gabbia" delle vescicole. I principali componenti strutturali del complesso della gabbia sono le catene pesanti e leggere di Clatrina. La catena pesante della clatrina è costituita da un lungo polipeptide comprendente un dominio dell'elica β N-terminale e tratti di eliche α. Insieme, si assemblano in un lungo solenoide che si piega in una struttura ad asta. Queste aste piegate si trimerizzano per creare un triskelion nel dominio C terminale. I tre bracci del triskelion si estendono fino a 50 nm di lunghezza e sono il materiale da costruzione ideale per una gabbia proteica. Una singola triscele si intreccia con lo stesso numero di altre triscele attraverso le sue braccia, assicurando che ciascuna triscele rappresenti un vertice simmetrico della gabbia di clatrina. La flessibilità dei bracci triscele aiuta a ottenere la variazione di dimensioni richiesta per carichi diversi.

Germogliamento e sverniciatura:

Una volta che la proteina adattatrice e il complesso della gabbia vengono reclutati nella membrana, la proteina adattatrice viene posizionata tra la gabbia della clatrina e la membrana. Con il carico caricato, le fossette rivestite invaginano nel citoplasma e staccano la membrana plasmatica. Dopo che una vescicola germoglia, il rivestimento di clatrina viene perso. La vescicola non rivestita arriva all'organello di destinazione e si fonde con la membrana bersaglio per trasportare il carico.

Le vescicole rivestite di clatrina, le vescicole rivestite più studiate, trasportano le proteine dal Golgi alla membrana plasmatica e fuori dalla membrana plasmatica per l'endocitosi.

La proteina clatrina forma lo strato esterno del mantello. Dall'alto, appare come una struttura a tre gambe a trisceleo formata da tre grandi e tre piccole catene polipeptidiche.

I triskelions si assemblano in una struttura simile a un cesto e determinano la geometria della gabbia della clatrina.

Lo strato interno del mantello è formato da proteine adattatrici che selezionano e intrappolano i recettori transmembrana che legano le molecole specifiche da trasportare. Il carico e il recettore vengono quindi impacchettati in una gemma rivestita di clatrina di nuova formazione.

La dinamina, una proteina legante il GTP, si attacca intorno al collo della gemma, innescando l'idrolisi del GTP. L'energia derivata determina un cambiamento conformazionale della dinamina. Il collo della gemma si allunga fino a quando la vescicola si stacca dalla membrana cellulare.