Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
спустя 30 мин часть метки рециклизировалась из лизо-сомного фонда. Третий
путь - сочетание эндо- и экзоцитоза через аппарат Гольджи. Данный путь
также сопряжен с рециклизацией секреторных гранул.
Рециклизация мембран - фактор устойчивости и стабильности эндоцитоза в
течение жизненного цикла клеток. Рециклизация эффективнее происходит в
ходе пиноцитоза и специфического эндоцитоза, чем при фагоцитозе.
Перитонеальные макрофаги мышей и клетки амеб каждый час обновляют 20-25%
своего клеточного объема. Фиброблас-ты в культуре ткани обменивают 25%
клеточного объема каждые 3-6 ч. Учитывая, что объем лизосом в этих
клетках мал и скорость жидкофазного пиноцитоза сравнительно постоянна для
этих культуральных клеток, скорость рециклизации мембран оказывается
высокой и возвращение внеклеточного материала (иногда в преформированном
виде) возможно в ходе рециклизации путем экзоцитоза. Макрофаги и L-клетки
фибробластов восстанавливают плазмалемму каждые 33 и 120 мин
соответственно.
На макрофагах был поставлен эксперимент по изучению жидкофазного
пиноцитоза пероксидазы (в течение 2 ч). При этом при помощи
стереологической электронно-микроскопической техники измеряли объем и
площадь мембран клеток, пиносом и вторичных лизосом. Оказалось, что
изменение соотношений объема или площади мембран органелл с
соответствующими параметрами клетки в процентах отчетливо делится на две
фазы. В первую фазу (3-5 мин после начала пиноцитоза) наблюдали резкое
увеличение относительного объема (до 2,5%) и площади мембран (до 12-13%)
эндосом, вторичные лизосомы практически не возникали. В эту фазу
образовывались пиносо-4 мы, часть их сливалась с плазмалеммой, ко
деградация их не наблюдалась. Процесс рециклизации плазмалеммы происходит
быстрее, чем процессы деградации эндосом. Повторный пиноци-тоз с другим
маркером в этот период сразу после введения пероксидазы приводит к
образованию новых пиносом с "новым" маркером; пиносомы, содержащие
"старый" маркер, не нагружаются "новым". Таким образом, рециклизация
начинается до стадии слияния эндосом с лизосомами.
30
Вторая фаза (через 5-45 мин) характеризуется тем, что указанные
показатели для пиносом, достигнув максимального в первой фазе значения,
далее почти не изменяются, а параметры для вторичных лизосом, медленно,
но значительно увеличиваются до 2,5 и 17-18% соответственно. Эта фаза
характеризуется резким усилением процессов деградации захваченного
материала, образованием вторичных лизосом, однако и процессы рециклизации
не прекращаются, а иногда и возрастают за счет слияния вновь образующихся
эндосом и вторичных лизосом в этот период с плазмалеммой. Вторая фаза
далее стабилизируется на описанном уровне в течение 2 ч.
Белки плазмалеммы, участвующие в образовании мембран эндосом, сами не
подвергаются быстрой деградации, а значение Т5о составляет 10-80 ч, в то
время как тбо для содержимого эндосом С 2-3 ч.
Плазмалемму и мембрану эндосом клеток яичников китайского хомячка
(типичный объект исследований такого рода) метили 1311-лактопероксидазой,
при этом обработка клеток про-теиназой способствовала распаду меченых
белков плазмалеммы, но не мембран эндосом. Однако если промытые меченые
клетки возвратить в культуральную среду, преинкубировать 10 мин и затем
снова обработать протеиназой, то значительная часть метки
солюбилизируется. Эти факты можно интерпретировать так, что протеиназа
подействовала на меченые белки плазмалеммы в результате рециклизации, т.
е. за счет возврата части мембранных структур из эндосом в плазмалемму.
При рециклизации в принципе возможна секреция содержимого эндосом,
вторичных лизосом и других везикул. Однако при этом содержимое не должно
"перевариваться" внутри клетки.
Таким образом, процесс рециклизации клеточных мембран можно
охарактеризовать как феномен экзоцитоза после эндоцитоза. Эндоцитоз
усиливает формирование в аппарате Гольджи мелких везикул, которые
сливаются с вновь образованными эндосомами, после чего происходит
экзоцитоз с частичным выбросом захваченного материала. Кроме того, в ходе
пиноцитоза в системе эндосомы - вакуоли происходит неспецифическая
сортировка материала. При рециклизации мембран около 30-50% захваченного
материала из эндосом, вакуолеГг уже в ходе экзоцитоза выбрасывается за
пределы клетки.
1.6. Трансцитоз (межклеточный транспорт веществ)
Некоторые клетки, захватывая вещества путем эндоцитоза, переносят их в
эндосомах без трансформации в цитоплазме или с небольшой модификацией к
другой стороне (части) клетки. Там эндосома сливается с плазмалеммой и
секретирует это-вещество во внеклеточную среду рядом с другой клеткой
(или слоем клеток), которая захватывает его путем эндоцитоза.
31
Такой феномен получил название трансцитоз, он имеет отношение к
межклеточному транспорту веществ, к обмену макромолекул между клетками.
Таким образом, трансцитоз представляет собой сочетание эндоцитоза (чаще
всего пиноцитоза) и экзоцитоза одного и того же вещества в одной и той же