5.13: Endocitosis mediada por receptor
Visión general
La endocitosis mediada por el receptor es un proceso a través del cual se pueden importar cantidades a granel de moléculas específicas en una célula después de unirse a los receptores de la superficie celular. Las moléculas unidas a estos receptores se toman en la célula a través del plegado interno de la membrana de la superficie celular, que finalmente se pellizca en una vesícula dentro de la célula. Las proteínas estructurales, como la clatrina, recubren la vesícula en ciernes y le dan su forma redonda.
Endococitosis mediada por clatrina de LDL
Un ejemplo bien caracterizado de endocitosis mediada por receptores es el transporte de lipoproteínas de baja densidad (colesterol LDL) a la célula. LDL se une a los receptores transmembranos en la membrana celular. Las proteínas adaptadoras permiten que la clatrina se adhieran a la superficie interna de la membrana. Estos complejos proteicos doblan la membrana hacia adentro, creando una vesícula recubierta de clatrina dentro de la célula. El cuello de la vesícula endocítica es pellizcado de la membrana por un complejo de la proteína dynamina y otras proteínas accesorios.
La vesícula endocítica se fusiona con un endosoma temprano, y el LDL se disocia de las proteínas receptoras debido a un entorno de pH más bajo. Las proteínas receptoras vacías se separan en vesículas de transporte para volver a insertarse en la membrana celular externa. LDL permanece en el endosoma, que se une a un lisosoma. El lisosoma proporciona enzimas digestivas que descomponen el LDL en colesterol libre que puede ser utilizado por la célula.
Roles de Endocitosis Mediada por Receptores
Hay múltiples funciones que la endocitosis puede servir. En el ejemplo anterior, la endocitosis se utiliza para llevar recursos (LDL) a la célula. Del mismo modo, el hierro se introduce en la célula a través de la endocitosis de transferrina, una proteína de unión al hierro, en la superficie celular, donde se une al receptor de transferrina (TfR). Similar a la endocitosis LDL, se forma una vesícula recubierta de clatrina para llevar la transferrina a la célula. En el endosoma temprano, una disminución del pH permite la disociación del hierro de la transferrina. Sin embargo, transferrina permanece vinculada al TfR. Cuando el receptor se envía de vuelta a la superficie celular para ser reutilizado, la proteína de transferrina (sin hierro) se libera de nuevo en el entorno extracelular.
La endocitosis mediada por el receptor también se utiliza para regular la señalización celular. Una de las principales formas en que se regulan los receptores de señal es el secuestro, que implica llevar los receptores dentro de la célula mediante endocitosis. Algunos receptores se almacenan dentro de las vesículas hasta que se necesitan de nuevo, y algunos son degradados por enzimas proteolíticas. Otras vías de señalización requieren endocitosis mediada por receptores para permitir la transducción de la señal (es decir, pasar la señal a la célula).
Tipos de Endocitosis Mediada por Receptores
La endocitosis de LDL es un ejemplo de endocitosis mediada por clatrina. También hay vías alternativas para la endocitosis, de las cuales la cavernolina es la más estudiada. A diferencia de la clatrina, que se une a la superficie, la cavernolina se inserta en la bicaca de lípidos. El resultado es similar, sin embargo, ya que la cavernolina provoca una curva en la membrana que permite formar una vesícula endocítica que se pellizca de la membrana.
Uso de vías endocíticas basadas en receptores por patógenos
Algunas bacterias y virus pueden invadir las células huésped secuestrando los receptores nativos del huésped. El virus de la gripe puede invadir las células huésped utilizando vías endocíticas y mediadas por clatrina. El virus se une a los receptores en la superficie celular, obteniendo acceso a la célula huésped, donde más tarde escapa del endosoma.
Algunos patógenos liberan toxinas que se unen a los receptores de la célula huésped para engañar a la célula para que los deje pasar. La bacteria Bacillus anthracis produce la toxina conocida como ántrax; esta toxina es capaz de unirse a los receptores, someterse a endocitosis, y luego escapar del endosoma tardío para causar necrosis y otros síntomas clínicos.
