Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.13: Receptor-gemedieerde endocytose
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Receptor-gemedieerde endocytose
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

5.13: Receptor-gemedieerde endocytose

Overzicht

Receptor-gemedieerde endocytose is een proces waardoor grote hoeveelheden van specifieke moleculen in een cel kunnen worden geïmporteerd na binding aan receptoren op het celoppervlak. De moleculen die aan deze receptoren zijn gebonden, worden in de cel opgenomen door het celoppervlakmembraan naar binnen te vouwen, dat uiteindelijk in een blaasje in de cel wordt geknepen. Structurele eiwitten, zoals clathrine, bedekken het ontluikende blaasje en geven het zijn ronde vorm.

Clathrine-gemedieerde endocytose van LDL

Een goed gekarakteriseerd voorbeeld van receptorgemedieerde endocytose is het transport van lipoproteïnen met lage dichtheid (LDL-cholesterol) naar de cel. LDL bindt zich aan transmembraanreceptoren op het celmembraan. Adapterproteïnen zorgen ervoor dat clathrine zich aan het binnenoppervlak van het membraan kan hechten. Deze eiwitcomplexen buigen het membraan naar binnen, waardoor een met clathrine bedekt blaasje in de cel ontstaat. De hals van het endocytische blaasje wordt van het membraan afgeknepen door een complex van het eiwit dynamine enandere accessoire eiwitten.

Het endocytische blaasje versmelt met een vroeg endosoom en het LDL dissocieert van de receptoreiwitten als gevolg van een lagere pH-omgeving. Lege receptoreiwitten worden gescheiden in transportblaasjes om opnieuw in het buitenste celmembraan te worden ingebracht. LDL blijft in het endosoom, dat zich bindt met een lysosoom. Het lysosoom levert spijsverteringsenzymen die LDL afbreken tot vrij cholesterol dat door de cel kan worden gebruikt.

Rollen van receptorgemedieerde endocytose

Er zijn meerdere functies die endocytose kan dienen. In het bovenstaande voorbeeld wordt endocytose gebruikt om middelen (LDL) in de cel te brengen. Evenzo wordt ijzer in de cel opgenomen via endocytose van transferrine - een ijzerbindend eiwit - aan het celoppervlak, waar het zich bindt aan de transferrinereceptor (TfR). Net als bij LDL-endocytose, wordt een met clathrine bekleed blaasje gevormd om het transferrine in de cel te brengen. In het vroege endosoom maakt een pH-daling de dissociatie van ijzer uit tran mogelijksferrin. Transferrin blijft echter gebonden aan de TfR. Wanneer de receptor wordt teruggestuurd naar het celoppervlak om te worden hergebruikt, wordt het transferrine-eiwit (zonder ijzer) weer afgegeven aan de extracellulaire omgeving.

Receptor-gemedieerde endocytose wordt ook gebruikt om celsignalering te reguleren. Een van de belangrijkste manieren waarop signaalreceptoren worden gereguleerd, is sekwestratie, waarbij receptoren met behulp van endocytose in de cel worden gebracht. Sommige receptoren worden in blaasjes opgeslagen totdat ze weer nodig zijn, en sommige worden afgebroken door proteolytische enzymen. Andere signaleringsroutes vereisen receptor-gemedieerde endocytose om signaaltransductie (dwz het doorgeven van het signaal in de cel) mogelijk te maken.

Soorten receptor-gemedieerde endocytose

De endocytose van LDL is een voorbeeld van door clathrine gemedieerde endocytose. Er zijn ook alternatieve routes voor endocytose, waarvan caveolin de meest bestudeerde is. In tegenstelling tot clathrin, dat zich aan het oppervlak bindt, voegt caveolin zichzelf in thij lipide dubbellaag. Het resultaat is echter vergelijkbaar, aangezien caveolin een kromming in het membraan veroorzaakt waardoor een endocytisch blaasje kan worden gevormd dat van het membraan afknelt.

Gebruik van op receptoren gebaseerde endocytische routes door pathogenen

Sommige bacteriën en virussen kunnen gastheercellen binnendringen door de oorspronkelijke receptoren van de gastheer te kapen. Influenzavirus kan gastheercellen binnendringen met behulp van clathrine-gemedieerde en andere endocytische routes. Het virus bindt zich aan receptoren op het celoppervlak en krijgt toegang tot de gastheercel, waar het later uit het endosoom ontsnapt.

Sommige pathogenen geven gifstoffen af die zich binden aan gastheerreceptoren om de cel te misleiden om ze naar binnen te halen. De bacterie Bacillus anthracis produceert het toxine dat bekend staat als miltvuur; dit toxine is in staat zich aan receptoren te binden, endocytose te ondergaan en vervolgens aan het late endosoom te ontsnappen om necrose en andere klinische symptomen te veroorzaken.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter