Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
В 1984 г. в цитозоле клеток была обнаружена особая "раздевающая" АТФаза,
которая, связываясь с легкими цепями клатрина, осуществляет разборку
одетых везикул. Важное условие - легкие цепи при этом обязательно должны
быть ассоциированы со связанными в сеть трискелионами; свободные
трискелионы или свободные легкие цепи не активируют эту АТФазу. Указан-
46
пая АТФаза выполняет функцию переносчика клатрина в цито-ллазме.
Липидный состав одетых везикул изучен слабо. Во фракции одетых везикул
мозга соотношение холестерин/фосфолипиды равно 0,1-0,3 (для сравнения:
плазмалемма - 0,3-1,2, митохондрии - 0,03-0,09, ЭПР - 0,03-0,08).
Большинство исследователей предполагают, что мембраны окаймленных ямок
содержат довольно мало холестерина, который, как известно, регулирует
жидкостные свойства мембран (чем больше содержание холестерина, тем
больше ригидность мембран). Снижение жидкостных свойств мембран в зоне
окаймленных ямок может способствовать инвагинации ямок и их отделению от
мембран, т. е. образованию одетых везикул.
Биологический смысл формирования одетых везикул остается неясным. Может
быть, клатриновая "шуба" необходима как "форма самосохранения одетых
везикул (и их содержимого) от лизиса, а возможно, что "шуба" необходима
для сцепления этих органелл с цитоскелетом и последующего их транспорта в
клетке.
2.4. Трансформация одетых везикул.
Рециклизация рецепторов
В последние годы выяснены пути трансформации одетых везикул в ходе
специфического эндоцитоза (рис. 9). По мере того как одетые везикулы
проникают в глубь цитоплазмы, они быстро (в течение нескольких секунд)
теряют клатриновую оболочку и сливаются друг с другом или с везикулами
иного типа (например, возникающими после жидкофазного пиноцитоза), так
что образуются более крупные пузырьки с гладкой поверхностью, т. е.
эндосомы (их иногда называют гладкими везикулами или ре-цептосомами).
Этот процесс протекает быстро, в течение нескольких секунд-минут.
Содержание рецепторов (и лигандов) в рецептосомах в 2-4 раза (по другим
данным, в 4-10 раз) больше, чем в плазмалемме. При низкой температуре
гепатоциты способны специфически захватывать гликопротеины, но процесс
слияния эндосом с лизосомами резко тормозится. Указанный процесс слияния
тормозится и при обработке макрофагов Кон А.
Априорно трудно допускать, что простое связывание лигандов с плазмалеммой
обязательно приведет к захвату его клеткой, поскольку адсорбированный
лиганд должен быть оккупирован сегментами мембраны с образованием
инвагинации и только после этого интернализирован внутрь клетки.
Отмечается высокая скорость связывания лигандов с плазмалеммой и
относительно низкая скорость интернализации. Интернализация тормозится
при 4°С, действии ЭДТА, протеиназ, конкурентных антагонистов лигандного
связывания, при низком значении pH.
Расчеты показывают, что клетки интернализируют лиганды в 5-30 раз выше,
чем максимальное число адсорбированных моле-
47
кул, при этом число связывающих мест на мембране (т. е. активных центров
молекул рецепторов) в ходе эндоцитоза остается постоянным. Следует
учесть, что большая часть лигандов может связываться с рецепторами и с
низким сродством. Кроме того,, часть лигандов попадает в одетые везикулы
"по совместительству", по типу жидкофазного пиноцитоза. Показано, что
связавшие-
Рецептор " • . Лиганд
ция рецепторов:
1 - одетая ямка, 2 - ОВ, 3 - гладкая везикула, 4 - рециклизаци" клатрина
в плазмалемму, 5 - слияние гладких везикул в эндосому (рецептосому), 6 -
частичная диссоциация комплекса лиганд - рецептор в рецептосоме, 7 -
частица CURL, в -отделение тубулярной части от CURL, содержащей
рецепторы, 9 - рециклизация рецепторов, 10 - слияние рецептосом (5, 6), с
плазм леммой, 11 - отделение везикулярной части с лигандами от CURL, 12 -
лизосо-ма, 13 - слияние 11 и 12 (деградация лигандов), 14 - возможная
трансформация везикул 6, 11 в системе ГЭРЛ
ся лиганды сравнительно быстро интернализируются (в течение 2-5 мин; см.
табл. 2). По-видимому, не существует большого фонда рецепторов, способных
замещать те рецепторы, которые вместе с лигандами вовлечены в образование
рецептосом. В большинстве случаев число связавшихся лигандов превышает
число рецепторов, т. е. связывание - поливалентно. Лиганды и рецепторы в
виде комплекса интернализируются совместно и одновременно. То же самое
было показано при адсорбционном неспеци-
48
фическом пиноцитозе с образованием эндосом без клатриновой "шубы".
Процесс интернализации, т. е. образования одетых везикул, не ингибируется
циклогексимидом. В первые минуты после инициации специфического
эндоцитоза часть одетых везикул и гладких эндосом может слипаться с
плазмалеммой. Этот процесс рециклизации мембран рецепторами и лигандами
не чувствителен к циклогексимиду. Некоторые рецепторы (Fc-рецепторы
макрофагов) даже в отсутствие экзогенных лигандов могут
интернализироваться и попадать в эндосомы, что свидетельствует о
спонтанной рециклизации рецепторов, обусловленной эндогенными лигандами.