5.16: Egzocytoza

Egzocytoza służy do uwalniania materiału z komórek. Podobnie jak inne mechanizmy transportu masowego, egzocytoza wymaga energii.

Podczas gdy endocytoza pobiera cząsteczki do komórki, egzocytoza je usuwa. Czasami uwolniony materiał to cząsteczki sygnałowe. Na przykład neurony zazwyczaj wykorzystują egzocytozę do uwalniania neuroprzekaźników. Komórki wykorzystują również egzocytozę do wprowadzania białek, takich jak kanały jonowe, do błon komórkowych, wydzielania białek do wykorzystania w macierzy zewnątrzkomórkowej lub uwalniania odpadów.

Istnieją dwa główne typy egzocytozy u eukariontów: regulowane i nieregulowane (lub konstytutywne). Regulowana egzocytoza, która wymaga sygnału zewnętrznego, służy do uwalniania neuroprzekaźników i wydzielania hormonów. W przeciwieństwie do regulowanej egzocytozy, egzocytoza konstytutywna jest przeprowadzana przez wszystkie komórki. Komórki wykorzystują konstytutywną egzocytozę do uwalniania składników macierzy zewnątrzkomórkowej lub włączania białek do błony plazmatycznej.

Istnieje pięć głównych etapów regulowanej egzocytozy i cztery etapy egzocytozy konstytutywnej.

Pierwszym etapem jest transport pęcherzyków, w którym pęcherzyki transportują materiał do błony komórkowej. Białka motoryczne aktywnie poruszają pęcherzykami wzdłuż torów cytoszkieletu mikrotubul i włókien. Drugim etapem jest wiązanie pęcherzyków, w którym pęcherzyki są połączone z błoną plazmatyczną. W trzecim etapie, dokowaniu pęcherzyków, błona pęcherzyka przyczepia się do błony plazmatycznej, a obie błony zaczynają się łączyć.

Czwarty etap, gruntowanie pęcherzyków, występuje tylko w regulowanej egzocytozie. Gruntowanie pęcherzyków obejmuje modyfikacje zachodzące po zadokowaniu pęcherzyka, ale przed uwolnieniem jego zawartości. Gruntowanie przygotowuje pęcherzyki do fuzji z błoną plazmatyczną.

Piątym krokiem jest fuzja pęcherzyków. Fuzja pęcherzyków może być całkowita lub typu “kiss-and-run”. W całkowitej fuzji pęcherzyki całkowicie zapadają się i stają się częścią błony plazmatycznej, wydalając przy tym swoją zawartość z komórki. W fuzji typu kiss-and-run pęcherzyk jest poddawany recyklingowi: tylko tymczasowo łączy się z błoną plazmatyczną, uwalnia swoją zawartość i wraca do wnętrza komórki.