الإدخال الخلوي بواسطة المستقبلات

نظره عامه

الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات هو عملية يمكن من خلالها استيراد كميات كبيرة من جزيئات معينة إلى الخلية بعد الارتباط بمستقبلات سطح الخلية. يتم نقل الجزيئات المرتبطة بهذه المستقبلات إلى الخلية من خلال الطي الداخلي لغشاء سطح الخلية ، والذي يتم في النهاية ضغطه في حويصلة داخل الخلية. تغلف البروتينات الهيكلية ، مثل الكلاثرين ، الحويصلة الناشئة وتعطيها شكلها الدائري.

الالتقام الخلوي للكوليسترول منخفض الكثافة (LDL) بوساطة الكلاثرين

أحد الأمثلة الجيدة على الالتقام الخلوي بوساطة المستقبل هو نقل البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (كوليسترول منخفض الكثافة LDL) إلى الخلية. يرتبط الكوليسترول منخفض الكثافة بمستقبلات الغشاء على غشاء الخلية. تسمح بروتينات المهايئ للكلاثرين بالالتصاق بالسطح الداخلي للغشاء. تعمل هذه المجمعات البروتينية على ثني الغشاء إلى الداخل ، مما يؤدي إلى تكوين حويصلة مغلفة بالكلاثرين داخل الخلية. يتم ضغط عنق الحويصلة الداخلية من الغشاء بواسطة مركب من بروتين الدينامين والبروتينات الملحقة الأخرى.

تندمج الحويصلة الداخلية مع جسيم داخلي مبكر ، وينفصل الكوليسترول منخفض الكثافة عن بروتينات المستقبل بسبب انخفاض درجة الحموضة في البيئة. يتم فصل بروتينات المستقبل الفارغة إلى حويصلات نقل لإعادة إدخالها في غشاء الخلية الخارجي. يبقى البروتين الدهني منخفض الكثافة في الجسيم الداخلي ، والذي يرتبط بالجسيم الحالّ. يوفر الليسوسوم إنزيمات هضمية تعمل على تفتيت البروتين الدهني منخفض الكثافة إلى كولسترول حر يمكن أن تستخدمه الخلية.

أدوار الالتقام بوساطة المستقبلات

هناك وظائف متعددة يمكن أن يؤديها الالتقام الخلوي. في المثال أعلاه ، يتم استخدام الالتقام الخلوي لأخذ الموارد (الكوليسترول منخفض الكثافة) إلى الخلية. وبالمثل ، يؤخذ الحديد إلى الخلية عن طريق الالتقام الخلوي للترانسفيرين _ وهو بروتين مرتبط بالحديد _ على سطح الخلية ، حيث يرتبط بمستقبل الترانسفيرين (TfR). على غرار الالتقام الخلوي للكوليسترول منخفض الكثافة ، يتم تشكيل حويصلة مغلفة بالكالاثرين لجلب الترانسفيرين إلى الخلية. في الجسيم الداخلي المبكر ، يسمح انخفاض الأس الهيدروجيني بتفكك الحديد من الترانسفيرين. ومع ذلك ، لا يزال الترانسفيرين مرتبطاً بـمستقبل الترانسفيرين. عندما يتم إعادة المستقبل إلى سطح الخلية لإعادة استخدامه ، يتم تحرير بروتين الترانسفيرين (بدون الحديد) مرة أخرى في البيئة خارج الخلية.

يستخدم الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات أيضاً لتنظيم إشارات الخلايا. إحدى الطرق الأساسية لتنظيم مستقبلات الإشارة هي العزل ، والذي يتضمن إدخال مستقبلات داخل الخلية باستخدام الالتقام الخلوي. يتم تخزين بعض المستقبلات داخل الحويصلات حتى يتم الاحتياج إليها مرة أخرى ، وبعضها يتحلل بفعل الإنزيمات المحللة للبروتين. تتطلب مسارات الإشارات الأخرى الالتقام الخلوي بوساطة المستقبل للسماح بنقل الإشارة (أي تمرير الإشارة إلى الخلية).

أنواع الالتقام بوساطة المستقبلات

يعد الالتقام الخلوي للكوليسترول منخفض الكثافة مثالاً على الالتقام الخلوي بوساطة الكلاثرين. هناك أيضاً مسارات بديلة للالتقام الخلوي ، والتي يعتبر الكافولين أكثرها دراسة. على عكس الكلاثرين ، الذي يرتبط بالسطح ، يدخل الكافولين نفسه في الطبقة ثنائية الدهون. ومع ذلك ، فإن النتيجة متشابهة ، حيث يتسبب الكافولين في منحنى في الغشاء يسمح للحويصلة الخلوية بالتشكل و من ثم تقتطع من الغشاء.

استخدام مسببات الأمراض لمسارات الخلايا الداخلية القائمة على المستقبلات

يمكن لبعض البكتيريا والفيروسات أن تغزو الخلايا المضيفة عن طريق اختطاف المستقبلات الأصلية للمضيف. يمكن لفيروس الأنفلونزا أن يغزو الخلايا المضيفة باستخدام مسارات الالتقام بوساطة الكلاثرين ومسارات الالتقام الأخرى. يرتبط الفيروس بالمستقبلات الموجودة على سطح الخلية ، ويتمكن من الوصول إلى الخلية المضيفة ، حيث يهرب لاحقاً من الجسيم الداخلي.

تطلق بعض مسببات الأمراض سموماً ترتبط بالمستقبلات المضيفة لخداع الخلية لأخذها إلى الداخل. وتنتج بكتيريا Bacillus anthracis السم المعروف باسم الجمرة الخبيثة. هذا السم قادر على الارتباط بالمستقبلات ، ويخضع لعملية الالتقام الخلوي ، ثم يهرب من الجسيم الداخلي المتأخر لإحداث نخر وأعراض سريرية أخرى.