Рецепторы, отвечающие за перенос макромолекул в клетку

 

Информация может передаваться в клетку не только с помощью ионных каналов или цепи реакций, регулируемых G-белками. На поверхности некоторых клеток имеются рецепторы, способные распознавать макромолекулы и «организовывать» их перенос через мембрану внутрь клетки. К таким клеткам относятся макрофаги, осуществляющие один из первых актов активации иммунной системы. В этом случае участок плазматической мембраны обволакивает захватываемый материал, который в итоге попадает внутрь клетки. В процессе этого акта он заключается в мембранный пузырек-везикулу, стенки которой образуются из участков плазматической мембраны. Этот процесс называется эндоцитозом.

Существуют три вида эндоцитоза: 1) фагоцитоз – захват клеткой больших структурных компонентов, вплоть до целых клеток, например клеток бактерий одноклеточными организмами[A88] и макрофагами; 2) пиноцитоз – неспецифический захват клетками внеклеточной жидкости и ее содержимого; 3) специфический захват молекул, опосредованный специальными рецепторами (рис. 78).

 

 

 

Рис. 78. Схематическое изображение мембранного транспорта мжду внутриклеточными вакуолями и плазматической мембраной ЭР – эндоплазматический ретикулум, СГ – секреторная гранула, СВ – секреторная везикула, Л – лизосома, Э1 – периферическая эндосома, Э2 – перинуклеарная эндосома, ОВ – окаймленная везикула, ОЯ – окаймленная ямка, РВ – рециклируюшаяся везикула, ФЛ – фаголизосома, Ф – фагосома, Г – аппарат Гольджи[A89].

 

В этом разделе мы рассмотрим только специфический эндоцитоз.

Впервые эндоцитоз, обусловленный специфическими рецепторами, был обнаружен в середине прошлого века при изучении захвата яйцеклетками белков, которые используются для питания зародыша. Позднее было выяснено, что некоторые белки синтезируются в печени, оттуда переносятся руслом крови к яичникам, там связываются со специфическими рецепторами плазматической мембраны ооцита, а затем происходит «впячивание» плазматической мембраны, после чего рецептор с белком попадает внутрь клетки.

 

 

У млекопитающих по механизму опосредованного специфическими рецепторами эндоцитоза передаются структурные носители иммунитета от материнского организма к плоду. Антитела из кровотока материнского организма связываются с клетками плода, окружающими желточный мешок. На поверхности этих клеток имеются рецепторы, специфически связывающиеся с иммуноглобулинами и переносящие их в кровоток плода.

Клетки иммунной системы также функционируют с помощью эндоцитоза. Макрофаги захватывают антиген, внутри клетки он претерпевает процессинг – расщепление гидролитическими ферментами с вычленением сравнительно небольших фрагментов, несущих отдельные антигенные детерминанты. Заключительный этап этого процесса – экспрессия фрагментов антигена на поверхность макрофага, где они оказываются в комплексе с собственными антигенами гистосовместимости II класса (которые можно рассматривать как своего рода рецепторы). Далее запускается специфическая цепь иммунологических реакций, в которой участвуют лимфоциты различных типов.

В основе пиноцитоза и опосредованного рецепторами поглощения растворенных веществ лежит образование окаймленных ямок и окаймленных везикул. Термин «окаймленные ямки» относится к морфологии этих структур, выявляемой с помощью электронноймикроскопии. Отличительной их особенностью является наличие решетчатой структуры из молекул белка клатрина, который связывается с углублениями на поверхности плазматической мембраны и везикулами, образующимися из таких ямок.

На долю окаймленных ямок обычно приходится 1–2% общей площади поверхности плазматической мембраны, и большинство белков плазматической мембраны не обнаруживаются на этих участках. Однако определенные белки концентрируются в области формирования окаймленных ямок (возможно, с помощью специальных механизмов), и концентрация некоторых белков в этих ямках очень высока.

Как показано в модельных экспериментах in vitro, после образования эндоцитозных везикул оболочка из клатрина удаляется специфическим белком в ходе АТФ-зависимой реакции. Везикулы без[A90] клатрина становятся частью сложной системы трубочек и везикул, называемых периферическими эндосомами; они локализованы вблизи плазматической мембраны. Конечный пункт эндоцитозного пути находится во вторичных лизосомах, где происходит деградация отдельных растворенных веществ (таких, как ЛНП).

В табл. 12 перечислены некоторые рецепторы плазматической мембраны, участвующие в поглощении специфических лигандов с помощью окаймленных ямок и везикул. В некоторых случаях сродство рецептора к окаймленным ямкам постоянно, в других случаях рецепторы концентрируются в этих структурах только при связывании лиганда (например, рецептор фактора роста эпидермиса). Примерно 70% рецепторов ЛНП сконцентрировано в клатриновых ямках, где они легко подвергаются интернализации. Физиологический смысл этого явления заключается в том что с помощью опосредованного рецепторами эндоцитоза происходит захват клетками ЛНП из кровяного русла. Этот механизм представляет собой основной путь «доставки» холестерина к клеткам.

 

Таблица 12. Некоторые рецепторы, интернализуемые при эндоцитозе

 

 

Группы рецепторов Примеры рецепторов

 

I. Рецептор возвращается к клеточной поверхности, лиганд поступает в лизосомы

 

Рецепторы маннозы, асиалогликопроте на (галактозы), маннозо-6-фосфата, γ-макроглобулина, ЛНП

 

II. Рецептор и лиганд поступают в лизосомы

 

Рецепторы ФРЭ, инсулиновый

 

III. Трансцитоз

 

IgA/IgM-рецептор, IgG-рецептор

 

IV. Рецептор и лиганд возвращаются к одному и тому же домену плазматической мембраны

 

Трансферриновый рецептор

 

 Рецепторы ЛНП были открыты на мембранах фибробластов в конце ХХ в. Оказалось, что они специфически связывают ЛНП за счет «узнавания» апо-протеина [A91] 5-100 или апопротеина Е. При этом специфичность узнавания так велика, что связывание происходит даже при концентрации ЛНП 10-9 М. Свободный холестерин, покидая лизосомы, участвует в формировании мембран, а в специализированных клетках надпочечников и яичников включается в син[A92] тез стероидных гормонов. Рецепторы ЛНП присутствуют практически во всех тканях, наибольшая их плотность наблюдается в клетках печени, надпочечников и яичников – органах, испытывающих наибольшую потребность в холестерине.

ЛНП-рецептор человека – это типичный рецептор группы I, который возвращается к плазматической мембране, в то время как его лиганд, сывороточный ЛНП, попадает в лизосому. По данным об аминокислотной последовательности рецептора он состоит из пяти доменов. Выраженная гомология с другими мембранными рецепторами отсутствует. Рецептор имеет единственный трансмембранный домен и непротяженный цитоплазматический С-концевой домен. Показано, что у лиц с таким генетическим заболеванием, как семейная гиперхолестеролемия, функция ЛНП-рецепторов существенно ослаблена[A93].

 

 

[A1]Болдырев 807191347

[A2]113

[A3]114

[A4]!!!!

[A5]!!!!!

[A6]!!!!

[A7]!!!!

[A8]!!!!

[A9]115

[A10]116

[A11]!!!????

[A12]  117

 

[A13]???

[A14]118

[A15]???

[A16]119

[A17]6.2.

[A18]120

[A19]121

[A20]122

[A21]123

[A22]124

[A23] 128

[A24]????

[A25]129

[A26]130

[A27] 131

[A28]132

[A29]133

[A30]134

[A31]135

[A32] 136

 

[A33]137

[A34]138

[A35]141

[A36]140

[A37] 142

 

[A38]143

[A39] 172

[A40] 171

[A41]173

[A42]!!!

[A43]175

[A44]174

[A45]176

[A46]177

[A47]178

[A48]179

[A49]180

[A50]181

[A51]182

[A52]183

[A53]184

[A54]185

[A55]186

[A56]187

[A57]188

[A58]!!!

[A59] 189

[A60]190

[A61]191

[A62]192

[A63]193

[A64] 194

[A65]195

[A66]196

[A67]197

[A68] 198

[A69]199

[A70]200

[A71]201

[A72]202

[A73] 204

[A74]203

[A75]205

[A76] 206

[A77]207

[A78]208

[A79]!!!???

[A80]Добавил НВГ

[A81]??? и не только

[A82]Болдырев 807191347

[A83]210

[A84]211

[A85] 212

[A86]213

[A87]214

[A88]215

[A89]216

[A90]217

[A91]???

[A92]218

[A93]219